DE1495538A1 - Soluble diphenyl ether polymers and process for their preparation - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue lösliche Polymerisate, die eine Vielzahl von Diphenyläthergruppen enthalten. Insbesondere betrifft die Erfindung lösliche Polymerisate, worin die Polymerisatmatrix in grösseren Mengen eine Vielzahl von Di» phenylätherresten enthält, die mit Methylenbrüoken gebunden sind. Ganz besonders betrifft die Erfindung lösliche Diphenylätherhomopolyraerisate und Derivate davon, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to new soluble polymers, which contain a variety of diphenyl ether groups. In particular, the invention relates to soluble polymers in which the Polymer matrix in large quantities a variety of di » contains phenyl ether residues bound with methylene bonds are. The invention very particularly relates to soluble diphenyl ether homopolymers and derivatives thereof, as well as a process for their manufacture.
In den letzten Jahren hat das ungeheure Ausmass der Verwendbarkeiten für lösliche Polymerisate zu einer eifrigen Suche nach neuen Materialien geführt. Ghana besonders erwünscht sind wasserlösliche Polymerisate. So wurden beispielsweise, wasser-In recent years, the immense extent of the usability for soluble polymers has led to an eager search led to new materials. Ghana are particularly welcome water-soluble polymers. For example, water
§<Hf#1 0/11S2§ <Hf # 1 0 / 11S2
H95538H95538
lösliehe synthetische Polymerisate für solche verschiedenen Anwendungen» wie beispielsweise Klebstoffe« Detergentien» Bohr» sohlammzusätze. Flockungsmittel und Verdickungsmittel für Nahrungsprodukte» enfowiok^to Die Merkmale dieser Polymerisate, einsohliesslich der Löslichkeit» hängen deutlich mit ihrer Struktur sowie mit ilwer Zusammensetzung zusammen. Lösliche Polymerisate dürfen kein© übermässige Vernetzung zwischen be» nachbarten Polymerisatketten aufweisen» da derartige Bindungen die Löslichkeit rasch zerstören.soluble synthetic polymers for such different applications ”such as adhesives“ detergents ”drilling mud additives. Flocculants and thickeners for food products »enfowiok ^ to The characteristics of these polymers, including solubility», are clearly related to their structure and their composition. Soluble polymers must not have excessive crosslinking between neighboring polymer chains, since such bonds quickly destroy solubility.
Seit einiger Zeit ist bekannt» dass Chlormethyldiphenyläther und andere ähnlich© reaktive Diphenylätherderivate leicht einei» Kondensationspolymerisation zu einem unlöslichen, vernetzten, harzartigen Produkt unterzogen werden können. Diese Polymerisation umfasst die Kondensation zwischen einer reaktiven Halogen« methylgruppe eines HalogemiethyldiphenyläthermolekUls mit ein©i* zweiten Diphenyläthergruppe unter Bildung einer Methylenbrttek© und gleichzeitiger Eliminierung von Halogenwasserstoff. Die Grundreaktion bei dieser Kondensation ist in Gleichung 1 erläutert» worin X Chlor oder Brom bedeutet!It has been known for some time that chloromethyl diphenyl ether and other similarly reactive diphenyl ether derivatives easily Condensation polymerization to an insoluble, crosslinked, resinous product. This polymerization comprises the condensation between a reactive halomethyl group of a halo-diethyldiphenyl ether molecule with a © i * second diphenyl ether group with formation of a methylene chain and simultaneous elimination of hydrogen halide. the The basic reaction in this condensation is explained in equation 1 »where X means chlorine or bromine!
XGH2-(01. 1)XGH 2 - (01.1)
909819/1152909819/1152
BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM
H95538·H95538
-O--O-
Ee ist ersichtlich, dass sowohl Vernetzung als auch weitere Polymerisation durch die fortgesetzte Reaktion der restlichen Halogenmethylgruppen mit anderen Diphenylätherresten erfolgen kann. Da die Reaktion unfeep Bildung von vernetzenden Methylenbrücken die gleiche ist wie sie bei der Verlängerung der Polymerisatkette auftritt« ist das endgültige Kondensationspolymerisat praktisch nahezu immer ein hoehvernetztes harzartiges Poly*· merisat, das in den meisten polaren und nicht polaren Lösungsmitteln unlöslioh ist. Nur wenn ein Mangel an Halogenmethyl gruppen oder an reaktiven Stellen vorliegt« werden lösliche Polymerisate erhalten» Wegen der thermischen Stabilität des Diphenylätheranteils und der Möglichkeiten« verschiedene funktionelle Gruppen durch chemische Umsetzung mit restlichen reaktiven Gruppen einzuführen« wäre ein lösliches Kondensation»·» Polymerisat« das eine Vielzahl von Diphenyläthergruppen enthält« höchst wünschenswert. Besonders vorteilhaft wäre ein lösliches Diphenylätherhomopolymerisat« das restliche Halogenmethylgruppen enthält.Ee can be seen that both networking and further Polymerization through the continued reaction of the remaining Halomethyl groups take place with other diphenyl ether radicals can. Since the reaction is unfeep, formation of cross-linking methylene bridges is the same as it occurs when the polymer chain is lengthened «is the final condensation polymer practically almost always a highly cross-linked resin-like poly * merisat that works in most polar and non-polar solvents is insoluble. Only if there is a deficiency in halomethyl groups or is present at reactive sites «soluble polymers are obtained» because of the thermal stability of the Diphenyl ether and the possibilities «different functional groups through chemical reaction with the rest introducing reactive groups «would be a soluble condensation» · »polymer« which contains a large number of diphenyl ether groups « highly desirable. A soluble diphenyl ether homopolymer would be particularly advantageous with the remaining halomethyl groups contains.
Es wurde nun gefunden« dass lösliche Diphenylätherpolymerisate/ die eine Vielzahl von Diphenylätherresten« verbunden mit. Methylenbrüoken« enthalten« durch Kondensationspolymerisation eines reaktiven aromatischen Materials erhalten werden können« das folgend® Pestandteile enthält iIt has now been found that soluble diphenyl ether polymers / which a multitude of diphenyl ether residues «associated with. Methylene bond " contain «can be obtained by condensation polymerization of a reactive aromatic material« the following® contains P-components i
9 0 9819/1152 : -9 0 9819/1152: -
BAD ORiGlMALORiGlMAL BATHROOM
U95538U95538
1. Einen grösseren Gewicht santeil eines Diphenyläthers der Ellgemeinen Formel1. A larger proportion by weight of a diphenyl ether the general formula
(D(D
worin die Reste A, die gleich oder verschieden sein können» Wasserstoffatome oder die Gruppe -CHLY darstellen» wobei Y die Bedeutung Cl, Br, OH oder OR hat» und R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt undin which the radicals A, which can be the same or different » Represent hydrogen atoms or the group -CHLY »where Y has the meaning Cl, Br, OH or OR» and R is an alkyl group represents having 1 to 4 carbon atoms and
2. durchschnittlich etwa 1,0 bis 3,5 Gruppen -CHgY je Molekül ι2. on average about 1.0 to 3.5 groups -CH g Y per molecule ι
diese Polymerisation.wird in Gegenwart eines geeigneten, nichtreaktiven Verdünnungsmittels und eines Friedel-Crafts-Katalysators bei einer Temperatur im Bereich von etwa 0 bis 859C durchgeführt. Das erhaltene lösliche Diphenylätherkondensaticnspolymerisat enthält einen grösseren Nengenanteil an einer Vielzahl von Resten der allgemeinen Formelthis polymerization is carried out in the presence of a suitable, non-reactive diluent and a Friedel-Crafts catalyst at a temperature in the range from about 0 to 85 ° C. The soluble diphenyl ether condensate polymer obtained contains a relatively large proportion of a large number of radicals of the general formula
(II)(II)
worin jeder Substituent A die oben angegebene Bedeutung hai;,wherein each substituent A has the meaning given above;
909819/1152909819/1152
Das Polymerisat ist« wie durch seine Löslichkeit in solchen nichtpolaren organischen Lösungsmitteln» wie beispielsweise 1,2-Dichloräthan und Toluol bei Konzentrationen von 1 bis 10 Gew.-^ oder mehr zum Ausdruck kommt» frei von jeder wesentlichen Vernetzung und ist im wesentlichen aus linearen und schwach verzweigten Polymerketten zusammengesetzt. Es ist eine hell gefärbt3, stabile Festsubstanz* die leioht aus dem Reaktionsgemisch durch Ausfällen mit einem polaren Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Methanol, durch Verdampfen des Verdünnungsmittels oder nach anderen üblichen Massnahmen, isoliert werden kann. Nach Reinigen durch Wiederausfällen aus einem geeigneten Lösungsmittelgemiseh, wie beispielsweise Dioxan und Methanol, ist es praktisch farblos. Eine 10 Gew.-#ige Lösung von Polymerisat in 1,2-Bichloräthan hat eine Ostwald-Viskosität von etwa 1,3 bis 25 ßP bei 25 e0.The polymer is "as expressed by its solubility in such non-polar organic solvents" as for example 1,2-dichloroethane and toluene at concentrations of 1 to 10 wt .- ^ or more "free of any substantial crosslinking and is essentially linear and weakly branched polymer chains. It is a light colored, stable solid substance * which can be isolated from the reaction mixture by precipitation with a polar diluent such as methanol, by evaporation of the diluent or by other customary measures. After purification by reprecipitation from a suitable mixture of solvents such as dioxane and methanol, it is practically colorless. A 10% strength by weight solution of polymer in 1,2-bichloroethane has an Ostwald viscosity of about 1.3 to 25 μP at 25 e 0.
Weiter wurde gefunden, dass die durch Kondensation bei Anwesenheit eines geeigneten Verdünnungsmittels hergestellten löslichen Diphenylätherpolymerlsate als Zwischenprodukte in der Synthese von neuen und wertvollen löslichen kationischen Polymerisaten verwendet werden können. So können beispielsweise durch umsetzung von restlichen Halogenmethylgruppen in dem löslichen Polymerisat mit einem geeigneten tertiären Amin oder einem organischen Sulfid quaternäre Ammonium- oder Sulfoniamgruppen chemisch an di« Pclymermatrix gebunden werden. Durch Einführung einer geeigneten Zahl von hydrophilen kationischen Substituenten,It was also found that by condensation in the presence a suitable diluent prepared soluble Diphenylätherpolymerlsate as intermediates in the synthesis of new and valuable soluble cationic polymers can be used. For example, through implementation residual halomethyl groups in the soluble polymer with a suitable tertiary amine or an organic Sulphide quaternary ammonium or sulphoniam groups are chemically bound to the polymer matrix. By introduction a suitable number of hydrophilic cationic substituents,
9098 t 9/11St9098 t 9/11
im allgemeinen zumindest 0,3 kationischen. Gruppen je Diphenylätherrest, werden sehr wertvolle wasserlösliche Produkte erhalten.generally at least 0.3 cationic. Groups per diphenyl ether residue, very valuable water-soluble products are obtained.
Diese kationischen Polymerisate» und insbesondere die quaternären Ammonium- und Sulfoniumderivate haben Eigenschaften« welche sie aussergewöhnlich wertvoll für eine Vielzahl von Anwendungen machen. So sind beispielsweise wasserunlösliche Produkte besonders wert= voll bei einem Solventextraktionsverfahren zur Entfernung von Anionen aus wässriger Lösung. Wasserlösliche Produkte eigenen sieh als Flockungsmittel, Verdickungsmittel und Bindemittel. Da die Diphenylätherpolymermatrix aussergewöhnlieh beständig gegen thermischen und oxydativen Angriff ist» haben diese Materialien eine ungewöhnliche chemische und thermische Stabilität, überdies weist die Herstellung dieser Materialien wegen derartiger Faktoren, wie beispielsweise verhältnismässig billiger Rohmaterialien, der Stabilität der löslichen Zwischenproduktpolymerisat© und der Leichtigkeit ,mit welcher gewünschte Substltuenten an die Polymet·- matrix gebunden werden können, wesentliche .und ausgeprägte Verfahrensvorteile und wirtschaftliche Vorteile auf. These cationic polymers and especially the quaternary ones Ammonium and sulfonium derivatives have properties which they do making it exceptionally valuable for a variety of uses. For example, water-insoluble products are particularly valuable = fully in a solvent extraction process to remove Anions from aqueous solution. See water-soluble products of their own as flocculants, thickeners and binders. Since the Diphenyl ether polymer matrix exceptionally resistant to thermal and oxidative attack is »these materials have an unusual chemical and thermal stability, moreover points the manufacture of these materials because of such factors as, for example, relatively cheap raw materials, the Stability of the soluble intermediate polymer and the ease with which the desired substituents are attached to the polymer matrix can be bound, significant. and distinct procedural advantages and economic advantages.
Der Ausdruck "löslich", wie er hier und in der gansen Besehreibung verwendet wird, bedeutet in einem flüssigen Lösungsmittel unter Bildung einer visuell homogenen und praktisch transparenten Lösung verteilbar, die mit dem gleichen Lösungsmittel unendlich verdünnt werden kann« Bei der Charakterisierung der Lösliohkeiten The term "soluble" as used here and in the general description is used means in a liquid solvent to form a visually homogeneous and practically transparent solution distributable, which can be infinitely diluted with the same solvent «When characterizing the solubility
90981fl/115290981fl / 1152
U95538U95538
des Polymerisates wurden Methylenchlorid, 1,2-Dichloräthan, Toluol und Heptan als typische nichtpolare organische Lösungsmittel verwendet» während Wasser und wässriger Alkohol polare Lösungsmittel repräsentieren. In Übereinstimmung mit der üblichen Praxis umfasst auch der Ausdruck "Halogenmethyl"» wie er hier verwendet wird» sowohl Chlormethyl- als auch Brommethylgruppen.of the polymer were methylene chloride, 1,2-dichloroethane, Toluene and heptane are used as typical non-polar organic solvents while water and aqueous alcohol are polar Represent solvents. In accordance with the usual In practice, the term "halomethyl" "as used herein" includes both chloromethyl and bromomethyl groups.
Zum Verständnis der Erfindung sei darauf hingewiesen» dass Diphenyläther als reaktive aromatische Verbindung aufzufassen ist« die in elektrophile Substitutionsreaktionen vorzugsweise an den o- und p-Stellungen zu dem Äthersauerstoff eintritt. In der Praxis sind Im allgemeinen nur vier Stellungen zugänglich» da nach Substitution einer o-Stellung jedes Ringes die Reaktion an der anderen o-Stellung sterisch stark gehindert ist. So gibt beispielsweise die Chlormethylierung von Diphenyläther ein Gemisch von Chlormethyldiphenyläthern, die 1 bis 4 Chlormethylgruppen Je Dlphenylätherrest enthalten. Die genaue Zusammensetzung hängt von den Reaktionsbedingungen und besonders von dem Mengenanteil an verwendetem Chlormethylierungsmittel ab. Mehrere typische Chlormethyldlphenyläther (CMDPX)-Zusammensetzungen sind in Tabelle I angegeben.In order to understand the invention, it should be pointed out “that Diphenyl ether is to be understood as a reactive aromatic compound, which is preferred in electrophilic substitution reactions at the o- and p-positions to the ether oxygen enters. In In practice, only four positions are generally accessible, since after substitution of one o-position of each ring the reaction occurs is sterically hindered in the other o-position. For example, the chloromethylation of diphenyl ether gives a mixture of chloromethyl diphenyl ethers which contain 1 to 4 chloromethyl groups per di-phenyl ether residue. The exact composition depends on the reaction conditions and especially on the amount of chloromethylating agent used. Several typical Chloromethyldlphenyl ether (CMDPX) compositions are given in Table I.
909819/1152909819/1152
Typische ChlormethyldiphenylätherzusammensetzungenTypical chloromethyl diphenyl ether compositions
CMDPÄCMDPÄ
17 25 32 3317 25 32 33
g Gew.-# Cl 17,6 25,2 32,0 33,6g wt # Cl 17.6 25.2 32.0 33.6
S Molverhältnis 8 CICH^/DPÄ 1,12 1,85 2,80 3,0S molar ratio 8 CICH ^ / DPÄ 1.12 1.85 2.80 3.0
^ Zusammensetzung (Mol-Jfe): . »^ Composition (Mol-Jfe):. »
^ Diphenyläther (DPK) 17,3 0^ Diphenyl ether (DPK) 17.3 0
n> 2-Chlormethyl-DPK . 5,3 0,3n> 2-chloromethyl-DPK. 5.3 0.3
4-Chlorraethyl-DPK 42,9 2,44-chloro-ethyl-DPK 42.9 2.4
2,4«-Bis-(chlormethyl)-DPK 10,8 17,72,4 "-Bis (chloromethyl) -DPK 10.8 17.7
4,4'-Bis-(chlormethyl)-DPK 20,6 68,54,4'-bis (chloromethyl) -DPK 20.6 68.5
Tris-(chlormethyl)-DPK 2,3 10,5Tris (chloromethyl) DPK 2.3 10.5
Tetrakis-(chlormethyl)-DPK < 1 < 1Tetrakis (chloromethyl) DPK <1 < 1
(a) 17 % 2,2',4- und 72 % 2,4,4"-Tris-(chlormethyl)-DPK ' *-(a) 17 % 2,2 ', 4- and 72 % 2,4,4 "-Tris- (chloromethyl) -DPK' * -
cn cn co 00cn cn co 00
H95538 - 9 -H95538 - 9 -
Oft ist es vorteilhaft, als reaktives aromatischen Material bei dem hier beschriebenen modifizierten Kondensat !©^polymerisationsverfahren eine rohe Mischung von Halogenmethyldiphenyläthern mit durchschnittlich etwa 1,0 bis 3,3 Halogenmethylgruppen je Diphenylätherrest, wie beispielsweise die in Tabelle I gezeigten rohen Shlormethylierungsprodukte, zu verwenden. Jedoch können auch reine Mono-* Bis- oder Trish&logenmethyldiphenyläther verwendet werden. Ausserdem können kleinere Mengen von bis zu 10 oder 20 Gew.-% an anderen reaktiven, nichthalogenraethyl-aromatischen Materialien, wie beispielsweise Diphenyläther oder ein lösliches Polystyrol, im Reaktionsgemisch vorliegen« vorausgesetzt, dass durchschnittlich zumindest etwa 1,0 Halogenmethylgruppen je Molekül reaktives aromatisches Material vorhanden sind 0 Mindestens ein Teil derartiger anderer reaktiver Materialien wird chemisch in der Polymermatrix gebunden. It is often advantageous to use a crude mixture of halomethyl diphenyl ethers with an average of about 1.0 to 3.3 halomethyl groups per diphenyl ether residue, such as the crude chloromethylation products shown in Table I, as the reactive aromatic material in the modified condensate polymerization process described here . However, pure mono- * bis- or trish & logenmethyldiphenyl ethers can also be used. In addition, minor amounts of up to 10 or 20 wt -. Reactive% of other, nichthalogenraethyl-aromatic materials such as diphenyl ether or a soluble polystyrene present in the reaction mixture "provided that on average at least about 1.0 halomethyl groups per molecule reactive aromatic material are present 0 At least some of such other reactive materials are chemically bound in the polymer matrix.
Bei der Polymerisation der verschiedensten Chlormethyldiphenyläther, wie beispielsweise der in Tabelle I gezeigten rohen Gemische, unter Anwendung des hier beschriebenen Polymerisations-Verfahrens wurde gefunden, dass ein Durchschnitt von etwa 1*0 Chlormethylgruppen je Biphenylätherrest bei der KondensatIonsreaktion verbraucht wird. So wurde beispielsweise ein roher Chlormethy!diphenylether mit einem Gehalt von 31*5 Qew.~# in der Seitenkette gebundenem Chlorid und einem Durchschnitt von 2,65 Chlomethylgruppen je Diphenylätherrest in 1,2-Diohloräthan unterIn the polymerization of various chloromethyl diphenyl ethers, such as the crude mixtures shown in Table I using the polymerization procedure described herein was found to be an average of about 1 * 0 Chloromethyl groups per biphenyl ether residue in the condensation reaction is consumed. For example, a crude chloromethyl diphenyl ether with a content of 31 * 5 Qew. ~ # In side chain bound chloride and an average of 2.65 Chlomethyl groups per Diphenylätherrest in 1,2-Diohloräthan under
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Bildung eines löslichen Polymerisates polymerisiert» das 22,1 Gew.-5 restliches Chlor oder einen Durchschnitt von etwa 1,60 Chlormethylgruppen je Diphenylätherrest enthielt. Ähnliche Ergebnisse werden mit anderen Diphenyläthermonomeren erhalten. Tatsächlich sollte theoretisch nur eine Halogenmethylgruppe Je Monomereinheit bei der Bildung eines linearen Kondensationsproduktes mit hohem Molekulargewicht verbraucht werden. Formation of a soluble polymer polymerizes which contained 22.1% by weight of residual chlorine or an average of about 1.60 chloromethyl groups per diphenyl ether residue. Similar results are obtained with other diphenyl ether monomers. In fact, theoretically only one halomethyl group per monomer unit should be consumed in the formation of a high molecular weight linear condensation product.
Ein anfänglicher Halogenmethylgehalt von mehr als etwa 3*5 ist im allgemeinen unerwünscht, insbesondere bei einer! Homopolymer!- sation, da auch reaktive Stellen an den aromatischen Kernen für die Bildung der notwendigen Methylenbrücken vorhanden sein müssen. Stärker halogenmethylierte Diphenyläther können in Gemischen mit anderen reaktiven, nicht halogenmethylaromatischen Materialien verwendet werden, vorausgesetzt, dass der durchschnittliche Halogenmethylgehalt des Monomergemisches im Bereich von etwa 1,0 bis 3,5 Halogenmethylgruppen je Molekül liegt.An initial halomethyl content greater than about 3 * 5 is generally undesirable, especially with a! Homopolymer! - sation, since reactive sites must also be present on the aromatic nuclei for the formation of the necessary methylene bridges. More halogen-methylated diphenyl ethers can be mixed with other reactive, non-halomethyl aromatic materials can be used provided that the average halomethyl content of the monomer mixture is in the range of about 1.0 to 3.5 Halomethyl groups per molecule.
Halogenmethylgruppen, die im Überschuss über die von der Polymerisation verbrauchte Zahl vorliegen, bleiben als Substituents an der Polymermatrix und ergeben die Möglichkeit für weitere chemische Umsetzungen. Die Anzahl an restlichen Halogenmethylgruppen hängt natürlich von dem anfänglichen Halogenmethylgehalt des Monomeren ab. Bei der Homopolymerisat ion von Chlorine thyldiphenyläther wurden lösliche Produkte mit einem Gehalt von nurHalomethyl groups that are in excess over those from the polymerization used number are present, remain as a substituent on the polymer matrix and result in the possibility of further chemical reactions. The number of remaining halomethyl groups depends of course on the initial halomethyl content of the monomer. In the homopolymerization of chlorine thyldiphenyl ether were soluble products with a content of only
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-·ιι -- · ιι -
1 bis zu 25 oder mehr Gew.-Ji in der Seitenkette gebundenem Chlor oder einem Durchschnitt von etwa 0,05 bis 2,0 oder mehr restlichen Chlormethylgruppen je Diphenylätherrest erhalten. So kann man durch geeignete Wahl des anfänglichen Monomeren lösliche Diphenylätherpolymerisate weitgehend verschiedener Zusammensetzung erhalten.1 to 25 or more parts by weight of chlorine bound in the side chain or an average of about 0.05 to 2.0 or more residual chloromethyl groups per diphenyl ether residue. So can by suitable choice of the initial monomer, soluble diphenyl ether polymers of largely different compositions obtain.
Zwar ist die bekannte Halogenmethylierung von Diphenyläther eine bevorzugte Methode zur Erzielung der reaktiven Diphenyläthermonc -meren zur verwendung in dem erfindungsgemässen Verfahren, doch bildet die Seitenkettenchlorierung oder -bromierung eines geeignet alkylsubstitulerten Diphenyläthers, wie beispielsweise Ditolyläther, einen Alternativweg für die Synthese der Monomeren. Andere Diphenyläthermonoraere, welche in Lösung unter Bildung der gewünschten Polymermatrix von Diphenyläthergruppen die mit Methylenbrüoken verbunden sind polymerisiert werden können* sind für den Fachmann ersichtlich. So ergibt beispielsweise die Lösungspolymerisation eines Alkoxymethyl- oder Hydroxylmethyldiphenyläthers mit durchschnittlich etwa 1,0 oder mehr Alkoxymethyl- oder Hydroxymethylgruppen je Molekül ein ähnliches lösliches Diphenylätherkondensaticnspolymerisat.It is true that the well-known halomethylation of diphenyl ether is one preferred method for obtaining the reactive Diphenyläthermonc -meren for use in the inventive method, but the side chain chlorination or bromination of a suitably alkyl-substituted diphenyl ether, such as, for example, ditolyl ether, constitutes an alternative route for the synthesis of the monomers. Other Diphenyläthermonoraere, which in solution with the formation of the desired polymer matrix of diphenyl ether groups that are linked with methylene bonds can be polymerized * apparent to those skilled in the art. For example, the solution polymerization of an alkoxymethyl or hydroxylmethyldiphenyl ether with an average of about 1.0 or more alkoxymethyl or hydroxymethyl groups per molecule a similar soluble Diphenylätherkondensaticnspolymerisat.
Bei dem erfindungsgemässen Lösungs- oder Suspensionspolymerisations· verfahren ist die Art der als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel verwendeten Flüssigkeit besonders kritisch. Es ist ersichtlich,In the solution or suspension polymerization according to the invention process is the type of solvent or diluent used liquid particularly critical. It can be seen
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dass eine solche Flüssigkeit unter den üblichen Polymerisationsbedingungen praktisch inert sein sollte. Aus Gründen der Bequemlichkeit bei der Durchführung, einschliesslich der Gewinnung des Polymerisates und des Verdünnungsmittels» wird eine Flüssigkeit mit einem Normalsledepunkt im Bereich von etwa ]50oC bis 150eC bevorzugt.that such a liquid should be practically inert under the usual polymerization conditions. For the sake of convenience in carrying out, including extraction of the polymer and the diluent "is a liquid preferably with a Normalsledepunkt ranging from about] 50 o C to 150 C e.
' Es wurde gefunden, dass halogenierte aliphatisohe Kohlenwasser» stoffe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid, Äthylendichlorid, Äthylentriohlorid, Bromohloräthan, Hethylendlbromid und Propylendichlorid besonders wirksam zur Erzielung einer homogenen Polymerisationsmischung sind. Diese Lösungsmittel werden im allgemeinen bevorzugt. Flüssige gesättigte aliphatisohe Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Heptan und Cyclohexane sind ebenfalls geeignet, wenn sie unter kräftigem Bewegen zur Erzielung einer feinen Dispersion oder Suspension der Reagentien angewandt werden. Halogenierte aromatische Flüssigkeiten, wie beispielsweise Chloroder o-Dichlorbenzol können verwendet werden. Zwar sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Toluol, Benzol oder Xylol, gute Lösungsmittel für die Reaktionsteilnehmer, jedoeh sind einige, insbesondere Toluol, ausreichend reaktiv als Monomere, um an der Polymerisationsreaktion teilzunehmen, was sowohl den restlichen Halogenmethylgehalt als auch die Kettenlänge des PolymerProduktes verringert. Sauerstoffhaltig© Lösungsmittel^'It has been found that halogenated aliphatic hydrocarbons » substances with 1 to 4 carbon atoms, such as carbon tetrachloride, methylene chloride, ethylene dichloride, ethylene triohloride, Bromohloräthan, Hethylendlbromid and propylene dichloride are particularly effective in achieving a homogeneous polymerization mixture. These solvents are generally preferred. Liquid saturated aliphatic hydrocarbons such as for example, heptane and cyclohexanes are also suitable if they are subjected to vigorous agitation to achieve a fine Dispersion or suspension of the reagents can be used. Halogenated aromatic liquids such as chlorine or o-dichlorobenzene can be used. Aromatic hydrocarbons such as toluene are benzene or xylene, good solvents for the reactants, however some, especially toluene, are sufficiently reactive as monomers to take part in the polymerization reaction, which is both the remaining halomethyl content and the chain length of the Polymer product. Contains oxygen © Solvent ^
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wie beispielsweise Dioxan, Aceton, Alkohole und Glykoläther sind nicht zufriedenstellend» da sie die Polymerisation, wahrscheinlich durch Inaktivierung des Katalysators* verhindern»such as dioxane, acetone, alcohols and glycol ethers unsatisfactory »since they are polymerizing, probably prevent by inactivating the catalyst * »
Typische Friedel-Crafts-Katalysatoren» wslohe bei dem vorliegenden Lösungs- oder Dispersionspolymerisationsverfahren verwendet wurden, sind Aluminiumchlorid« Stannichlorid, Stannoehlorid, Zinkchlorid» Ferrlehlorid und Schwefelsäure. Im allgemeinen werden die milderen Katalysatoren, und insbesondere Zlnkohlorid und Stannichlorid, bevorzugt, da sie selektiver die gewünschte lineare Polymerisation ohne Vernetzung durch die restlichen Halogenmethylgruppen begünstigen. .Aluminiumchlorid ist zwar ein wirksamer Katalysator, jedoeh ist es in den bevorzugten chlorierten aliphatischen Kohl@nwa@sex>stoffv@rdilnnungsmltt@ln weniger löslich. Da eine Neigung des Polymerisates zur Vernetzung an der Oberfläch© der ungelösten Katalysatorteilchen beobachtet wurde, sind Katalysatoren vorteilhaft, welche bei der gewünschten Konzentration vollständig löslieh sind. Im allgemeinen 1st eine Katalygatorkonzentratlon im Bereich von etwa 0,1 bis 1*0 Gew.-^ oder mehr, bezogen auf den Gehalt an reaktivem aromatischen Monomer, zufriedenstellend.Typical Friedel-Crafts catalysts are used in the present case Solution or dispersion polymerization processes are used are aluminum chloride «stannous chloride, stannous chloride, zinc chloride» Ferrous chloride and sulfuric acid. Generally will the milder catalysts, and in particular tin carbon and stannous chloride, are preferred because they are more selective in the desired linear Polymerization without crosslinking by the remaining halomethyl groups favor. Aluminum chloride is an effective one Catalyst, however, it is less soluble in the preferred chlorinated aliphatic Kohl @ nwa @ sex> stoffv @ rdilnnungsmltt @ ln. Since the polymer has a tendency to crosslink on the surface © of the undissolved catalyst particles was observed, catalysts are advantageous which are at the desired concentration are completely soluble. Generally a catalyst concentrate in the range from about 0.1 to 1 * 0 wt .- ^ or more, based on the content of reactive aromatic monomer, satisfactory.
Bei d@r praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wix°d ein'homogenes Folymerisationssy^te^ mit einem halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel und ZinkchloridIn the practical implementation of the method according to the invention wix ° d a'homogeneous Folymerisationssy ^ te ^ with a halogenated aliphatic hydrocarbon solvent and zinc chloride
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oder Stanniehlorid als Katalysator bevorzugt. Die genaue Menge an Lösungsmittel ist im allgemeinen nicht kritisch. Jedoch ist es bei einem Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel zu Monomer von weniger als 0,5 schwierig« den gewünschten Polymerisationsgrad ohne Gelbildung zu erhalten. Gewöhnlich wird ein Lösungsmittel/ Monomerverhältnis von etwa 1 bis 5 bevorzugt. Bei einem Lösungsmittel/Monomerverhältnis von mehr als etwa 10 kann eine höhere Katalysatorkonzentration erforderlich sein» um eine geeignete Polymerisationsgesehwindigieeit zu erzielen.or stannous chloride is preferred as the catalyst. The exact amount solvent is generally not critical. However, at a solvent to monomer weight ratio of less than 0.5 difficult «to obtain the desired degree of polymerization without gel formation. Usually a solvent / Monomer ratio of about 1 to 5 is preferred. At a solvent / monomer ratio greater than about 10, a higher catalyst concentration may be required to achieve a suitable one To achieve Polymerisationsgesehwindigieeit.
Zur Durchführung der Polymerisation wird das Reaktionsgemisch, das Monomer» Katalysator und Verdünnungsmittel enthält» unter Bewegen bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 850C für ausreichende Zeit zur* Erzielung der gewünschten Polymerisation erwärmt. Zwar hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von solchen anderen Faktoren» wie beispielsweise Konzentration an Monomer oder Katalysator ab» doch ist die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperatur unter etwa 0°C im allgemeinen für praktische Zwecke zu gering. Bei Temperaturen über 850C ist die Verhinderung merklicher Vernetzung selbst bei beträchtlichem Verdünnen mit Lösungsmittel schwierig. In der Praxis ist es im allgemeinen zweckmässig» bei einer Temperatur im Bereich von 20 h±& 85 PC und vorzugsweise im Bereich von etwa 40 bis 70 eC zu arbeiten.To carry out the polymerization, the reaction mixture containing the monomer »catalyst and diluent» is heated with agitation at a temperature in the range from 0 to 85 ° C. for sufficient time to achieve the desired polymerization. Although the rate of reaction depends on such other factors as, for example, the concentration of monomer or catalyst, the rate of reaction at a temperature below about 0 ° C. is generally too slow for practical purposes. At temperatures above 85 ° C., it is difficult to prevent noticeable crosslinking, even when diluted considerably with solvent. In practice, it is generally expedient to work at a temperature in the range from 20 h ± & 85 ° C. and preferably in the range from about 40 to 70 ° C.
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Zur Erzielung des gewünschten Polymerisationsgrades kann eine Reaktionszeit von 0,25 bis 20 oder mehr Stunden erforderlich sein. Das Ausraass der Reaktion kann durch Beobachtung der Viskosität des Reaktionsgemisches, durch Analyse von Proben des Produktes auf den Halogengehalt oder, nach anderen üblichen Methoden bestimmt werden. Die Viskosität des Produktes 1st ein besonders wichtiger Kontrollfaktor. Normalerweise 1st ein allmählicher Anstieg der Lösungsviskosität mit fortschreitender Polymerisation zu beobachten. Dann erfolgt ein scharfer Viskositätsanstieg der Lösung gewöhnlich gerade vor dem Gelieren des Produktes. Um die Bildung jeglicher wesentlicher Mengen an unlöslichem vernetzt em Polymerisat zu verhindern, wird die Reaktion vor oder bei Beobachtung dieses scharfen Vlskositätsantiegs durch Zugabe von ausreichend Wasser« Alkohol oder einem anderen Material zu Inaktivierung des Katalysators abgebrochen.To achieve the desired degree of polymerization, a Response time of 0.25 to 20 or more hours may be required. The extent of the reaction can be determined by observing the viscosity of the reaction mixture, determined by analyzing samples of the product for halogen content or by other customary methods will. The viscosity of the product is a particularly important control factor. Usually there is a gradual increase in Observe solution viscosity as polymerization progresses. Then there is a sharp increase in the viscosity of the solution, usually just before the product gels. About education To prevent any substantial amounts of insoluble crosslinked polymer, the reaction will be carried out before or upon observation this sharp increase in viscosity is terminated by adding sufficient water, alcohol or another material to inactivate the catalyst.
Gewöhnlich wird die Polymerisation bei Atmosphärendruck durchgeführt« wobei geeignete Vorsorge für das Ablassen oder die Entfernung des als Nebenprodukt gebildeten Halogenwasserstoffes getragen wird. Manchmal kann ein schwach verminderter Druck zweokmässig sein» um eine raschere Entfernung des Halogenwasserstoffes zu erreichen. Alternativ kann ssur Aufrecht erhaltung einer flüssigen Phase bei einen niedrig siedenden Lösungsmittel ein massiger Druck angewandt werden.The polymerization is usually carried out at atmospheric pressure with appropriate provision being made for venting or removing the hydrogen halide formed as a by-product. Sometimes a slightly reduced pressure can be of the order of magnitude of a more rapid removal of the hydrogen halide to reach. Alternatively, ssur maintaining a liquid phase with a low-boiling solvent can be a massive one Pressure to be applied.
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Neben den oben beschriebenen löslichen Dlphenylätherpolymerlsat@n und dem Verfuhren für deren Herstellung wurde weiter gefunden, dass kationisohe Gruppen (Z) chemisch an die Matrix des löslichen Diphenyläthers durch, umsetzung der restlichen» an den Polymerisat gebundenen Halogenmethylgruppen mit geeigneten Reagentien, wie beispielsweise organischen Aminen oder Sulfiden, gebunden werden können. Die kationisohen Gruppen werden daher an das Polymerisat als Substituenten der allgemeinen FormelIn addition to the above-described soluble Dlphenylätherpolymerlsat @ n and the method for their manufacture, it was further found that cationic groups (Z) chemically to the matrix of the soluble diphenyl ether, conversion of the remaining »to the polymer bound halomethyl groups with suitable reagents, such as for example organic amines or sulfides can. The cationic groups are therefore attached to the polymer as substituents of the general formula
-CH2Z gebunden.-CH 2 Z bound.
Die Einführung von durchschnittlich mehr als etwa 0,3 hydrophilen kationischen Gruppen je Diphenylätherrest ergibt gewöhnlich ein wasserlösliches Produkt, insbesondere wenn die katloninohe Gruppe eine mit einem wasserlöslichen Amin oder Sulfid von niederem Molekulargewicht hergestellte quaternäre Ammonium- oder Sulfoniumgruppe ist. Bei weniger als durchschnittlich etwa 0,2 hydrophilen kationisohen Gruppen je Diphenylätherrest ergibt da» Produkt gewöhnlich ein trübes oder opakes Gemisch mit Wasser. Einige dieser schwach substituierten kationisohen Derivate sind in Alkohol löslich, jedoch bei einem Durchschnitt von weniger a!,s etwa 0,1 kationischen Gruppen je Diphenylätherrest sind die ProdukteThe introduction of an average of more than about 0.3 hydrophilic cationic groups per diphenyl ether residue usually results in a water-soluble product, especially when the cationic groups A quaternary ammonium or group made with a water-soluble amine or sulfide of low molecular weight Is sulfonium group. At less than average about 0.2 hydrophilic cationic groups per diphenyl ether residue results in Product usually a cloudy or opaque mixture with water. Some of these weakly substituted cationic derivatives are Soluble in alcohol, but with an average of less a!, s The products are about 0.1 cationic groups per diphenyl ether residue
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nur in nichtpolaren organischen Lösungsmitteln löslich.soluble only in non-polar organic solvents.
Durch geeignete Wahl der Reaktionskomponenten« und insbesondere des Halogenmethylgehaltes des Diphenylätherpolymerisates 1st es möglich» neue und wertvolle lösliche kationisch© Produkte mit einem weiten Bereich der Löslichkeit und der Kapazität an Funktionalität zu erhalten« Die wasserlöslichen kationischen Dlphenylätherpolymerisate sind wirksam als Flockungsmittel in wässrigen Systemen« während die wasserunlöslichen kationischen Derivate wertvoll als Extraktionsmittel zur Entfernung von Anionan aus wässrigen Verfahrensströmen sind.It is through a suitable choice of the reaction components and, in particular, of the halomethyl content of the diphenyl ether polymer possible »new and valuable soluble cationic © products with a wide range of solubility and capacity Maintaining functionality «The water-soluble cationic diphenyl ether polymers are effective as flocculants in aqueous systems «while the water-insoluble cationic ones Derivatives are valuable as extractants for removing anionic from aqueous process streams.
Besonders erwünscht sind lösliche« stark basische« quaternäre Ammoniumderivate« die durch Umsetzung eines löslichen Diphenylätherpolymerisates mit einem tertiären Amin erhalten werden. Für ein wasserlöslichem Produkt sollte das als Zwischenprodukt verwendete Polymerisat zumindest 0,3 restliehe Halogenmethylgruppen je Diphenylätherrest haben und für ein Produkt mit hoher Kapazität ist die Verwendung eines Polymerisates mit hohem restlichen HaIogenmethyXgehalt als Zwischenprodukt vorteilhafter» beispielsweise des Produktes der Homopolymerisation eines ohlormethyliex*ten ßiphenylathers mit einem ßehalt von 30 oder mehr Oew*-$ Chlor.Soluble "strongly basic" quaternaries are particularly desirable Ammonium derivatives «by reaction of a soluble diphenyl ether polymer can be obtained with a tertiary amine. For a water-soluble product, the polymer used as an intermediate should have at least 0.3 residual halomethyl groups each have diphenyl ether residue and for a product with high capacity is the use of a polymer with a high residual halogen methyl content more advantageous as an intermediate product, for example the product of the homopolymerization of a chloromethyl alcohol ßiphenylathers with a content of 30 or more Oew * - $ chlorine.
Die gewünschten qw?t@x<nären Ammoniumderivatc lassen sich leicht in hohen Ausbeuten unter milden Bedingungen unter VerwendungThe desired qw? T @ x <nary ammonium derivatives can be easily using in high yields under mild conditions
BAD OWGINALBAD OWGINAL
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= 18 -= 18 -
tertiärer Amine der allgemeinen Formeltertiary amines of the general formula
R1 R 1
/ l N--R2 / l N - R 2
herstellen* worin die Gruppen R Kohlenwasserstoffreste darstellen, die keine anderen Substituenten als Hydroxylgruppen haben. Di· Kohlenwasserstoffreste können jeweils aliphatischen aromatische oder alicyclische Gruppen sein, oder miteinander Teil eines 5~oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes, der das tertiäre Stickstoffatom enthält, bilden.produce * in which the groups R represent hydrocarbon radicals, which have no substituents other than hydroxyl groups. The hydrocarbon radicals can in each case be aliphatic and aromatic or alicyclic groups, or with one another part of a 5- or 6-membered heterocyclic ring which forms the tertiary Contains nitrogen atom.
Die Aminierung kann auch mit Ammoniak und mit primären und sekundären Aminen einschliesslich von Alkylenpolyarainen, d.h. mit Aminen der obigen Formel, worin zumindest eine der Gruppen R ein Wasserstoff atom darstellt, unter Bildung anderer wertvoller* löslicher kationischer Derivate erfolgen.The amination can also be carried out with ammonia and with primary and secondary amines including alkylenepolyaraines, i.e. with Amines of the above formula in which at least one of the groups R represents a hydrogen atom, with the formation of other valuable * soluble cationic derivatives.
Im spezielleren können neue und wertvolle kationisehe Derivate eines löslichen Diphenylätherpolymerisats mit restlichen Halogenmethy!gruppen erhalten werden mitsIn particular, new and valuable cationic derivatives of a soluble diphenyl ether polymer with residual halomethyl groups be obtained mits
(1) Aminen der allgemeinen Formel(1) Amines of the general formula
BAD ORIGSNAL 909819/1152 BAD ORIGSNAL 909819/1152
H95538 - 19 - H95538 - 19 -
worin Rj* R2 und R, jeweils Wasserstoffatome« G1-G1Q Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralky!kohlenwasserstoffgruppen, C1-C^- Monohydroxyalkylgruppen oder Cg-C^-Dihydroxyalkylgruppen bedeuten können, vorausgesetzt, dass das Amin nicht mehr als einen aromatischen Rest enthält;wherein Rj * R 2 and R, each hydrogen atoms «G 1 -G 1 Q cycloalkyl, aryl or aralky! hydrocarbon groups, C 1 -C ^ - monohydroxyalkyl groups or Cg-C ^ dihydroxyalkyl groups, provided that the amine does not contains more than one aromatic radical;
(2) AlkylenpolyamiJien der allgemeinen Formel(2) Alkylene polyamines of the general formula
worin a eine ganze Zahl von 2 bis einsohliesslich 6 und b eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten;where a is an integer from 2 to 6 and b is an integer represent an integer from 1 to 4;
(3) monocyclisch©η Aminen, die aus einem 5- oder 6-gliedrigen Ring bestehen, der 1 bis 2 heterocyclisch? Stickstoffatome enthält, oder 0,-Cj,-Alkylderiviiten davon und(3) monocyclic amines consisting of a 5- or 6-membered ring consist of 1 to 2 heterocyclic? Contains nitrogen atoms, or 0, -Cj, -alkyl derivatives thereof and
(4) heterocyclischen Polyaminen, und zwar Hexamethylentetramin oder Trialkyloyelotrimethylontriaminen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,(4) heterocyclic polyamines, namely hexamethylenetetramine or Trialkyloyelotrimethylontriamines with 1 to 4 carbon atoms,
Typisch für die tertiären Amine, die besonders zweokmässig bei der Herstellung ve:» wertvollen kationischen Derivaten sind, sind die folgenden t Trimethylamin, Tri-n-butylamin, Dimethylaminoäthanol, Dime thylisopropanolamin, Dimethylbenzylamin, Dimethy!anilin, Dimethylcyclohexylamin, N,N-Dimethylamino-l,2-propandiol, Methyldiäthanolamin und Dimethyldodeoylamin sowie solcheTypical of the tertiary amines, which are particularly two-fold The following are valuable cationic derivatives, such as trimethylamine, tri-n-butylamine, dimethylaminoethanol, dimethylisopropanolamine, dimethylbenzylamine, dimethylaniline, dimethylcyclohexylamine, N, N-dimethylamino-1, 2-propanediol, methyldiethanolamine and dimethyldodetoylamine as well as such
909819/1152 bad909819/1152 bad
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tertiären heterocyclischen Amine« wie beispielsweise Pyridin, N-Methylraorpholin, Pyrrol» N-Äthylpiperidin, Hexamethylentetramin, und Trialkyltrimethylentriamine, die durch Kondensation von Poroaldehyd und eines primären aliphatischen Amins mit 1 bis 4 Kohlen«· s to ff atomen erhalten wurden < Typisch für diese Vielzahl von prim&ren und sekundären Aminen, welche verwendet werden können« sind: Methylamin, Diisopropylamln, Methyläthanolamin, N-Methy1-anilin, Piperidin, 2,5-Dimethylpiperazin, 2-Aminoäthanol, Isopropanolamin und solche Alkylpolyamlne, wie Äthylenliemin, Propylendiamin, 1,6-Dlaminohexan und Diäthylentriamin.tertiary heterocyclic amines "such as pyridine, N-Methylraorpholin, pyrrole" N-ethylpiperidine, hexamethylenetetramine, and Trialkyltrimethylentriamine, were obtained by condensation of Poroaldehyd and a primary aliphatic amine having 1 to 4 carbons "· s to ff atoms <Typical of these A large number of primary and secondary amines which can be used are: methylamine, diisopropylamine, methylethanolamine, N-methyl aniline, piperidine, 2,5-dimethylpiperazine, 2-aminoethanol, isopropanolamine and such alkyl polyamines as ethyleneline, propylenediamine, 1, 6-Dlaminohexane and Diethylenetriamine.
In der Praxis ist es oft zweckmässig, eine wässrige Lösung des gewünschten Amins zu verwenden. Auch Gemische von 2 oder mehr Aminen können verwendet werden. Bei mehrbasigen Aminen, insbesondere bei einem Alkylenpolyamin muss darauf geachtet werden, eine überraässige Vernetzung zu verhindern. Durch Verwendung eines beträchtlichen Überschusses an Alkylenpolyamin wurden jedoch wertvolle lösliche Derivate hergestellt.In practice it is often useful to use an aqueous solution of the desired amine to use. Mixtures of 2 or more amines can also be used. With polybasic amines, in particular In the case of an alkylene polyamine, care must be taken to prevent excessive crosslinking. However, using a substantial excess of the alkylene polyamine became valuable soluble derivatives produced.
Die Aminierung des als Zwischenprodukt verwendeten löslichen HaIogenmethyldiphenylätherpolymerisats verläuft im allgemeinen leicht bei einer Temperatur zwischen etwa 0 und 6o°C. Oft wird eine Temperatur zwischen etwa 20 und 45°C bevorzugt. Zwar kann die Aminierung bei Abwesenheit eines Lösungsmittels durch sorgfältiges Mischen des Polymerzwischenproduktes und eines wasserfreien AminsThe amination of the soluble halogenomethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate is generally easy at a temperature between about 0 and 60 ° C. A temperature between about 20 and 45 ° C is often preferred. It can Amination in the absence of a solvent by carefully mixing the polymer intermediate and an anhydrous amine
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BAD ORi1GiNALBAD ORi 1 GINAL
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erreicht werden« jedooh wird das Verfahren vorzugsweise in Gegenwart eines flüssigen Lösungsmittels durchgeführt, in dem sowohl das AmIn als auch das Polymerzwischenprodukt löslich ist* wie beispielsweise Toluol* Methylenchlorid oder Ätnylendichlorid. Oft kann das als Verdünnungsmittel bei der Polymerisation verwendete lösungsmittel bei der Aminierung verwendet werden« was die Notwendigkeit der Isolierung des Polymerzwischenprodukts ausschaltet. In vielen Fällen ist es sowohl wirksam als auch zweokmässig, zu dem Polymerisationsgemisch, nachdem der gewünschte Polymerisationsgrad erreicht ist, eine wässrige Lösung zuzugeben, die einen Überschuss des gewünschten Amins enthält. Bin 10 bis 25 £lger Überschuss an Amin, bezogen auf den restlichen Halogenmethylgehalt des Polymerzwisohenproduktes, reicht oft aus. Das Gemisch wird dann bei der gewünschten Temperatur gerührt, bis die Aminierung beendet ist. Eine Reaktionszeit im Bereich von wenigen Minuten bis mehreren Stunden reicht im allgemeinen aus, jedooh kann für weniger aktive Amine eine längere Zeit erforderlich sein.be achieved «however, the process is preferably carried out in the presence of a liquid solvent in which both the AmIn as well as the polymer intermediate is soluble * like for example toluene * methylene chloride or ethylene dichloride. The solvent used as a diluent in the polymerization can often be used in the amination eliminates the need to isolate the polymer intermediate. In many cases it is both effective and two-way to add the polymerization mixture after the desired one Degree of polymerization is reached, add an aqueous solution containing an excess of the desired amine. Am 10 to A large excess of amine, based on the remaining halomethyl content of the polymer intermediate product, is often sufficient. That The mixture is then stirred at the desired temperature until the amination has ended. A response time in the range of A few minutes to several hours is generally sufficient, but a longer time may be required for less active amines.
Wenn eine wässrige Lösung von AmIn verwendet wird, wird das kationische Aminierungsprodukt gewöhnlich in der wässrigen Phase erhalten. Für viele Zwecke kann es zufriedenstellend ohne Isolierung aus der Lösung verwendet werden. Falls jedooh erforderlich kann das Produkt duroh Verdampfen des Lösungsmittels oder nach anderen übliohen Methoden isoliert werden.If an aqueous solution of AmIn is used, that will cationic amination product usually obtained in the aqueous phase. For many purposes it can be satisfactory without Isolation from the solution can be used. However, if necessary, the product can be removed by evaporating the solvent or be isolated by other customary methods.
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Noch andere kationische Derivate können durch Umsetzung des löslichen, als Zwischenprodukt benutzten Halogenmethyldlphenyl-» ätherpolymerisates mit einem organischen Sulfid hergestellt werden. Besonders erwünscht sind die Sulfoniumderivate, die aus Sulfiden der allgemeinen FormelStill other cationic derivatives can be obtained by reacting the soluble halomethyldlphenyl used as an intermediate » ether polymer made with an organic sulfide will. The sulfonium derivatives obtained from sulfides of the general formula are particularly desirable
SR4B5 SR 4 B 5
hergestellt sind, worin R4 und R1. jeweils folgende Bedeutung habens (l) C^-Cg-Alkylgruppen* (2) C2-C2.-Monohydroacyalkylgruppen, (3) Cj-Cg-Halogenalkylgruppen, (4) C„-C12-Aralkylgruppen und (5) die Gruppe ""GjnHgJm000^* worin ra eine ganze Zahl von 1 bis und Q ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallkation oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen. Typische organische Sulfide, die verwendet werden können, sinds Dimethylsulfid, n-Butylmethylsulfid, 2-(Methy]jner-capto)-äthanol, Bis-(2-hydroxyäthyl)-sulfid und Methyl-3-msthylthiopropionat, Im allgemeinen ist die Verwendung eines organischen SuIfids bevorzugt, worin eine der Substituentengruppsn nicht mehr als 2 Kohlenstoffaboaie enthält.are prepared wherein R 4 and R 1 . each have the following meaning (l) C 1 -C 6 -alkyl groups * (2) C 2 -C 2 -monohydroacyalkyl groups, (3) Cj-Cg-haloalkyl groups, (4) C "-C 12 -aralkyl groups and (5) the Group "" Gj n HgJm 000 ^ * where ra is an integer from 1 to and Q is a hydrogen atom, an alkali metal cation or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Typical organic sulfides that can be used are dimethyl sulfide, n-butyl methyl sulfide, 2- (Methy] jner-capto) -ethanol, bis- (2-hydroxyethyl) -sulfide and methyl-3-methylthiopropionate. Generally the use of one is organic sulfids are preferred in which one of the substituent groups does not contain more than 2 carbon atoms.
Zwar erfolgt die Reaktion des als Zwischenprodukt verwendeten Halogenmethyldiphenylätherpolymerisates mit einem organischen Sulfid nicht so rasch wie die Aminierung, jedoch kann sie unter ähnlichen Bedingungen unter Verwendung eines geeigneten Verdünnungsmittels und einer Reaktionstemperatur zwischen 20It is true that the reaction of the halomethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate takes place with an organic one Sulphide is not as rapid as amination, but can be done under similar conditions using an appropriate diluent and a reaction temperature between 20
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BAD ORONALBAD ORONAL
U95538U95538
und 60*C durchgeführt werden. Oft ist eine Reaktionszeit von 2 bis 20 Stunden oder mehr für die völlige Umsetzung erforderlich* Bei einem niedrigsiedenden Lösungsmittel oder Reaktionspartner kann es notwendig sein« massig erhöhten Druck anzuwenden.and 60 * C. Often a response time of Takes 2 to 20 hours or more for full conversion * With a low boiling solvent or reactant it may be necessary «to apply moderately increased pressure.
Bine noch andere Art von kationischen Derivaten wird durch Umsetzung des löslichen, als Zwischenprodukt verwendeten Halogenmethyldiphenylätherpolymerisates mit einem tert.-Dialkylamlnophosphin auf an sich bekannte Weise unter Bildung eines quaternären Phosphonlumderlvates erhalten. Ausserdem ist ersichtlich« dass durch geeignete Wahl der Reaktionskomponenten« der Molverhältnisse und der Reaktionsbedingungen die Herstellung von Produkten möglich ist« die mehr als eine Art von kationischen Gruppen enthalten« beispielsweise eines Polymerisates« das sowohl quaternäre Ammonium- als auch Sulfoniumgruppen enthält.Another type of cationic derivative is obtained by reacting the soluble halomethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate with a tert-dialkylamino-phosphine in a manner known per se to form a quaternary phosphonolum derivative. In addition, it can be seen that "by suitable choice of the reaction components" the Molar ratios and the reaction conditions the production of products is possible «which is more than one type of cationic Groups contain “for example a polymer” which contains both quaternary ammonium and sulfonium groups.
Die obigen kationisohen Derivate werden aus einem als Zwischenprodukt benutzten Halogenmethyldiphenylätherpolymerisat hergestellt« das normalerweise ein Halogenidgegenanion, d.h. Chlorid oder Bromid enthält. OewUnsohtenfalls kann jedoch auch eine solche Halogenidform auf Ubliohe Weise durch übliche lonenaustauscharbeitswsisen in andere Formen mit ttbliohen Anionen wie Sulfat« Blsulfat« Nitrat« Carbonat, Acetat oder Citrat übergeführt werden.The above cationic derivatives are prepared from a halomethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate which is normally a halide counteranion, i.e. chloride or contains bromide. In the worst case, however, a Such halide form can be converted into other forms with reactive anions in a conventional manner by conventional ion exchange procedures such as sulphate «bsulphate» nitrate «carbonate, acetate or citrate can be converted.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung» ohne ei· zu beschränken. Falls nicht anders angegeben« sind alle Teil· und Prozentgehalte auf das Gewicht bezogen.The following examples illustrate the invention "without ei · limit. Unless otherwise stated, all parts and percentages are based on weight.
Beispiel 1 Lösungspolymerisationexample 1 Solution polymerization
Zu einer Lösung von 20 570 Teilen ohlormethyliertem Diphenyläther mit einem Gehalt von 34,1 Gew. -% Chlor in 19 500 Teilen 1,2-Diohloräthan wurden 25,9 Teile wasserfreies Stannichlorid unter Rühren gegeben. Das Gemisch wurde dann bei etwa 680C erwärmt und seine Viskosität wurde als Hass des Ausmasses der Polymerisation beobachtet. Nach 7,25 Stunden, wenn die Viskosität anzeigte, dass der Gel-Punkt nahe war, wurden 24 000 Teile Wasser unter gründlichem Mischen zum Abbrechen der Reaktion zugegeben. Das Gemisch wurde auf Zimmertemperatur gekühlt, und die organische Phase wurde abgetrennt. Diese Lösung von löslichem Diphenylätherpolymerisat · in 1,2-Diohloräthan wurde noch einige Male mit Wasser gewaschen und war dann für eine etwaige weitere gewünschte Verarbeitung fertig.To a solution of 20,570 parts ohlormethyliertem diphenyl ether having a content of 34.1 wt -.% Chlorine, 19 500 parts of 1,2-Diohloräthan 25.9 parts of anhydrous stannic chloride was added with stirring. The mixture was then heated at about 68 ° C. and its viscosity was observed as hatred of the extent of the polymerization. After 7.25 hours, when the viscosity indicated the gel point was near, 24,000 parts of water were added with thorough mixing to stop the reaction. The mixture was cooled to room temperature and the organic phase was separated. This solution of soluble diphenyl ether polymer in 1,2-dichloroethane was washed a few more times with water and was then ready for any further desired processing.
Eine Probe des löslichen Polymerisates wurde aus der 1,2-Dlchloräthanlösung durch Ausfällen mit überschüssigem Methanol isoliert. Die hell-gelb-braune Pestsubstanz wurde durch Auflösen in Dioxan und Wiederausfällen mit Methanol gereinigt, was ein praktisch weisses Produkt ergab, das gemäss der AnalyseA sample of the soluble polymer was made from the 1,2-chloroethane solution isolated by precipitation with excess methanol. The light yellow-brown powder substance was dissolved by dissolving Purified in dioxane and reprecipitation with methanol, which gave a practically white product, which according to the analysis
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H95538H95538
26,9 Gew.-# in der Seitenkette gebundenes Chlor enthielt. Eine Probe des isolierten Polymerisates als 10 #ige Lösung in 1,2-Dichloräthan hatte eine Ostwald-Viskosität von 2,52 eP bei 25°C. Der anfangliche chlormethyllerte Diphenyläther hatte eine Viskosität unter gleiohen Bedingungen von 1,17 <*P·26.9 wt .- # contained chlorine bound in the side chain. One A sample of the isolated polymer as a 10 # solution in 1,2-dichloroethane had an Ostwald viscosity of 2.52 eP at 25 ° C. The initial chloromethylated diphenyl ether had a viscosity under the same conditions of 1.17 <* P
Beispiel 2Example 2 PolymerisationsbedingungenPolymerization conditions
Unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen allgemeinen Verfahrenswelse wurden verschiedenste flüssige Verdünnungsmittel und Polymerisationskatalysatoren bei der Polymerisation von Chlormethyldiphenylather untersucht. Wie sich aus der Entwicklung von HCl, einer Zunahme der Lösungsviskosität und der Bildung eines festen Produktes mit niederem Chlorgehalt ergab, erfolgte die Polymerisation in Gegenwart vieler Verdünnungsmittel und einer Vielzahl von Friedel-Crafts-Katalysatoren. Wenn jedoch Toluol und o-Xylol als Verdünnungsmittel verwendet wurden, zeigte die starke Abnahme des restlichen Chlorgehaltes an, dass das Lösungsmittel mit dem Monomeren und/oder dem Polymeren reagiert hatte. Bei Verwendung von Aceton, Dioxan oder einem Diäthylenglykoläther als Verdünnungsmittel ergab sich keine wahrnehmbare Polymerisatlon.Using the general procedures described in Example 1, a variety of liquid diluents were prepared and polymerization catalysts in the polymerization of chloromethyldiphenyl ether investigated. As evidenced by the development of HCl resulted in an increase in solution viscosity and the formation of a solid, low chlorine product the polymerization in the presence of many diluents and a variety of Friedel-Crafts catalysts. But when Toluene and o-xylene were used as diluents, the sharp decrease in the residual chlorine content indicated that the solvent was reacting with the monomer and / or the polymer would have. When using acetone, dioxane or a diethylene glycol ether as a diluent, there was no noticeable Polymerisation.
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Die Werte einer Anzahl von typischen Versuchen unter Verwendung von Verdünnungemitteln« die unter normalen Reaktionsbedingungen praktisch inert sind, sind in den Tabellen XI und III angegeben.The values of a number of typical trials using of diluents «which are practically inert under normal reaction conditions are given in Tables XI and III.
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Polymerisation sverdttnnwvptgnii ttcl
(SnCl^ als Katalysator) Polymerisation sverdttn nwvpt gnii ttcl
(SnCl ^ as a catalyst)
ClCl
mittelvermedium
hältnis (a)ratio (a)
sator-
konz.fb) Cataly-
sator
konz.fb)
Std.Hours.
O
toCO
O
to
stoffmaterial
KJ cn
KJ
(a) Qewiohtsverhältnis von Verdünnungsmittel/CMDPX(a) Diluent / CMDPX weight ratio
(b) Gew.-Ji,bezogen auf CMHPX(b) Ji by weight based on CMHPX
(o) 10 % in 1,2-DiohlorXthan bei 25*C(o) 10 % in 1,2-DiohlorXthane at 25 ° C
suchsearch
äthanethane
1,2-Dichlor- 831,2-dichloro-83
äthanethane
sitätsity
3B-2 3B-1
3B-2
äthan 1,2-dichloro-80-87
ethane
Std.Hours.
8,02 cP 6.33 cP
8.02 cP
ant* ig HtigO* -_ __ in j
ant * ig HtigO *
äthanethane
1,251.25
30,2 31.5
30.2
21,321.3
I.aUI ****** 4m j*. J* Mi I.aUI ****** 4m j *. J * Wed
konz. mittel (a) TeCconc. medium (a) T e C
NJ cn
NJ
0,7 % 0.7 %
(a) Verdünnungsverhältnis: 0,7 bis 1,5(a) Dilution ratio: 0.7 to 1.5
(b) Zugegeben als 50 £ige Lösung in Methanol(b) Added as a 50% solution in methanol
(c) Nur teilweise gelöst(c) Only partially solved
co cn cn co 00 co cn cn co 00
H95538H95538
Beispiel 3Example 3 CMDPÄ-MonomereCMDPÄ monomers
Das in Beispiel 1 beschriebene allgemeine Polymerisationsverfahren wurde bei verschiedenen (äilormethyldiphenyläthern einschliesslioh von rohen Chlorraethylierungsprodukten, wie sie beispielsweise in Tabelle I gezeigt sind, sowie von gereinigten Verbindungen, angewandt. Die Werte aus einer Anzahl von typischen Versuchen sind in Tabelle IV angegeben.The general polymerization procedure described in Example 1 was carried out on various (ailomethyldiphenyl ethers including crude chloroethylation products such as them for example shown in Table I, as well as purified compounds. The values from a number of typical Experiments are given in Table IV.
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Tabelle IV CMDPX-MonomereTable IV CMDPX monomers
(1,2-Dichloräthan, 0,2 % (1,2-dichloroethane, 0.2 %
suchsearch
ClCl
DPA 2 DPA 2
mittelver-
hältnisDilution
medium-sized
ratio
Zeit,
TeC Stundenconditions
Time,
T e C hours
3ew.-£ Cl ViskositätPolymer
3ew.- £ Cl viscosity
ODOD
(a) reiner 4,4'-Bis-(chlormethyl)-diphenyläther(a) Pure 4,4'-bis (chloromethyl) diphenyl ether
cn cn co 00cn cn co 00
U95538U95538
In ein Olaereaktionsgefäss wurden 200 Teile einer 1,2-Di<tftiap~ äthanlBsung eingebracht, die 134*5 Teile eines löslichen Chlormethyldiphenylätherpolymerisates mit 21,8 % restlichem Seltenkettenohlor (0,83 Mol -CH2Cl) und einer Viskosität von 1,87 oP als 10 £ige Lösung in 1,2-Dlohloräthan enthielt. In das Reaktion*· gefäss wurden unter Rühren 195 Teile Wasser mit einem Gehalt von 2,5 Teilen Natriumhydroxyd und dann 386 Teile 25 £iges wässriges Trimethylamin (1,6 Mol)eingebracht. Mit fortschreitender Aminierung stieg die Reaktionstemperatur auf 45*C. Dann wurde die Temperatur weitere 2 Stunden bei etwa 450C gehalten, um die vollständige Umsetzung zu gewährleisten, bevor die klare farblose Lösung im Vakuum zur Entfernung von überschüssigem Trimethylamin und des 1,2-Dlchloräthans eingeengt wurde. Endlich wurde der pH-Wert der viskosen wässrigen Lösung des hinterbleibenden Produktes auf 7+ 1 eingesetellt. Die Aminierung war, bestimmt durch Analyse des Chloridions, praktisch quantitativ. Die Brookfleld-Viekosität einer 20 £lgen wässrigen Lösung des Methylentrimethylammoniumderivates des Dlphenylätherpolymerlsates betrug 17 oP bei 23,90C (75eP) und der pH-Wert 7»0. .200 parts of a 1,2-diethylethane solution were introduced into an oil reaction vessel, the 134.5 parts of a soluble chloromethyldiphenyl ether polymer with 21.8% residual rare chain chlorine (0.83 mol -CH 2 Cl) and a viscosity of 1.87 oP contained as a 10-strength solution in 1,2-Dlohloräthan. 195 parts of water containing 2.5 parts of sodium hydroxide and then 386 parts of 25% aqueous trimethylamine (1.6 mol) were introduced into the reaction vessel with stirring. As the amination progressed, the reaction temperature rose to 45 ° C. The temperature was then kept at about 45 ° C. for a further 2 hours in order to ensure complete conversion before the clear, colorless solution was concentrated in vacuo to remove excess trimethylamine and the 1,2-chloroethane. Finally the pH of the viscous aqueous solution of the remaining product was adjusted to 7 + 1. The amination was practically quantitative as determined by analysis of the chloride ion. The Brookfield-Viekosität a 20 £ lgen aqueous solution of Methylentrimethylammoniumderivates of Dlphenylätherpolymerlsates was 17 oP at 23.9 0 C (75 e P) and the pH of 7 »0th .
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IAa den breiten Bereich an Ammoniumderivaten zu zeigen, der aus dem als Zwischenprodukt verwendeten löslichen Chlormethyldiphenyl· ätherpolymerisat "hergestellt werden kann* sind eine Anzahl von typischen Aminierungen in Tabelle V zusammengefasst. In tan meisten Fällen ist das Zweiphasenlusungsmittelsystem w**eer-l,2-Diohloräthan, zufriedenstellend. Bei weniger wasserlöslichen Aminen kann jedoch 1,2-Dichloräthan allein oder vermisoht mit wässrigem Alkohol bevorzugt sein.IAa to show the broad range of ammonium derivatives that can be derived from the soluble chloromethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate product "can be produced * are a number of typical aminations are summarized in Table V. In tan In most cases the two-phase solvent system, w ** eer-1,2-di-chloroethane, is satisfactory. With less water-soluble However, 1,2-dichloroethane can be used alone or mixed with amines aqueous alcohol may be preferred.
BAD ORiGSNALBAD ORiGSNAL
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Tabelle V
Andere Ammoniumderivate Table V
Other ammonium derivatives
Reaktionreaction
suchVer
search
Oew.-g
ClPolymer
Oew.-g
Cl
hältnis
Amin/-CH2C1Molver
ratio
Amine / -CH 2 C1
StundenTime,
hours
Vji
""ν I Vd
Vji
"" ν I
cn__ »
cn
^Trimethylamin/ Hexamethylenetetramine
^ Trimethylamine
0,70.5
0.7
iDlmethylamin/ Trimethylamine
iDlmethylamine
0,450.8
0.45
(a) Löslich in Methanol, Isopropanol und 50 ^igem wässrigen Isopropanol(a) Soluble in methanol, isopropanol and 50% aqueous isopropanol
cn cn co oocn cn co oo
Zu einer Lösung von 5 Teilen gefällten Chlormethyldiphenylätherpolymerlsat in 10 Teilen 1,4-Dioxan wurden rasch 40 Teile wasserfreies Xthylendiamin zugegeben. Das Gemisch wurde unter merklicher Entwicklung von Reaktionswärme hellgelb. Nach 2 Stunden bei Zimmertemperatur wurde die klare Lösung mit 150 Teilen Wasser verdünnt. Das Produkt war vollständig löslich. Die Aminierung war vollständig, wie sich durch die Chloridanalyse ergab.40 parts of anhydrous ethylenediamine were quickly added to a solution of 5 parts of precipitated chloromethyldiphenyl ether polymer in 10 parts of 1,4-dioxane. The mixture became more noticeable Development of heat of reaction light yellow. After 2 hours at room temperature, the clear solution was diluted with 150 parts of water. The product was completely soluble. The amination was complete, as revealed by the chloride analysis.
In entsprechender Weise wurde auch ein lösliches Derivat durch Verwendung eines grossen Überschusses von Dläthylentriamin hergestellt. Diese wasserlöslichen Alkylenpolyaminderivate sind wirksame Flockungsmittel.A soluble derivative was also prepared in a corresponding manner by using a large excess of diethylenetriamine. These are water-soluble alkylene polyamine derivatives effective flocculants.
Beispiel 7Example 7 SulfoniumderivateSulfonium derivatives
A. Die in Beispiel 1 beschriebene Polymerisatlösung wurde mit etwa 28 000 Teilen 1,2-Dichloräthan verdünnt und duröh äzeotrope Destillation getrocknet. Die erhaltene klare Lösung wurde mit 8000 Teilen Diäthylenglykolather gemischt und auf etwa 50#C erwärmt. Dann wurden 16 610 Teile Thlodiglykol langsam unter Rühren zu dem Gemisch im Verlaufe von 1 bis 2 Stunden zugegeben«A. The polymer solution described in Example 1 was diluted with about 28,000 parts of 1,2-dichloroethane and dried duröh azeotropic distillation. The clear solution obtained was mixed with 8000 parts Diäthylenglykolather and heated at about 50 # C. Then 16,610 parts of thiolodiglycol were slowly added to the mixture over the course of 1 to 2 hours with stirring. "
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wahrend ein Binphaeeneystera aufrechterhalten wurde. Naoh weiteren mehrstündigem Erhitzen bei 50 bis 55*C wurden allmählich 12 300 Teile Wasser wiederum unter Aufrechterhaltung eines Einphasensystems zugegeben. Endlioh wurden weitere 12 500 Teile Wasser rasch zugegeben und das Ij2-Diohloräthan wurde im Vakuum abgestreift» um eine klare viskose Lösung des Bis-(2-hydroxyäthyl)-sulfoniumderivates in wässrigem Olykoläther zu erhalten. Da sich das Sulfoniumderivat langsam bei Abwesenheit des Lösungsmittels zersetzt« wird es vorzugsweise als wässrige Lösung gelagert und verwendet.while a Binphaeeneystera was maintained. Well another Heating at 50 to 55 ° C for several hours gradually increased to 12,300 Parts of water were again added while maintaining a single-phase system. Finally another 12,500 parts of water were added quickly added and the Ij2-Diohloräthan was stripped off in vacuo to obtain a clear, viscous solution of the bis (2-hydroxyethyl) sulfonium derivative in aqueous glycol ether. That I the sulfonium derivative slowly in the absence of the solvent decomposed «it is preferably stored as an aqueous solution and used.
B. Zu 162 Teilen einer 1,2-Diohloräthanlösung mit einem Gehalt von 55,5 Teilen eines löslichen Chlormethyldiphenylätherpolymerisates mit etwa 23 % restHohem Seltenkettenchlor (0,36 Mol -CHgCl) wurden 150 Teile Wasser und 31*8 Teile (0,51 Mol) Dimethylsulfld zugegeben. Das Gemisch wurde 6 Stunden bei 50 bis 55*C erwärmt und dann gekühlt. Das trübe Gemisch trennte sich langsam in zwei klare viskose Sohiohten. Die Zugabe von weiteren 40 Teilen Wasser ergab eine klare viskose hellgelbe Lösung des Dimethylsulf oniumderivates. Die Analyse auf ionisch gebundenes Chlorid zeigte, dass die Umsetzung der restlichen Chlormethylgruppen praktisch vollständig war.B. To 162 parts of a 1, 2-Diohloräthanlösung with a content of 55.5 parts of a soluble Chlormethyldiphenylätherpolymerisates with about 23% residual high rare chain chlorine (0.36 mole -CHgCl), 150 parts water and 31 * 8 parts (0.51 moles ) Dimethyl sulfide added. The mixture was heated at 50 to 55 ° C. for 6 hours and then cooled. The cloudy mixture slowly separated into two clear viscous solids. The addition of a further 40 parts of water gave a clear, viscous, light yellow solution of the dimethylsulfonium derivative. The analysis for ionically bound chloride showed that the conversion of the remaining chloromethyl groups was practically complete.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch neue lösliche funktioneile Polymerisate mit funktionellen anionischen Gruppen,, die chemischThe present invention also encompasses novel soluble functional ingredients Polymers with functional anionic groups, which chemically
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an ein (Methylendiphenyläther)-Polymerisat gebunden sind. Ganz besondere betrifft die Erfindung auch lösliche Derivate von (Halogenmethyldiphenylather) -Polymerisaten, die sich durch eine Vielzahl von (Methylendiphenyläther)-Resten der Formelare bound to a (methylenediphenyl ether) polymer. Quite in particular, the invention also relates to soluble derivatives of (Halomethyldiphenylather) polymers, which are characterized by a Variety of (methylenediphenyl ether) residues of the formula
IIIIII
auszeichnen, worin jeder Rest A jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Rest -R oder -CHgR darstellt,, und R einen anionischen Rest bedeutet, der eine SuIf on säure-, Carbonsäure-, Phosphonsäure- oder Phosphinsäuregruppe enthält, und die (Methylendiphenyläther) -Reste durchschnittlich zumindest 0,05 funktioneile anionisohe Gruppen (R) enthalten.denote, in which each radical A is in each case a hydrogen atom or represents a radical -R or -CHgR ,, and R an anionic A radical means that contains a sulfonic acid, carboxylic acid, phosphonic acid or phosphinic acid group and the (methylenediphenyl ether) radicals on average at least 0.05 functional contain anionisohe groups (R).
Diese neuen und wertvollen löslichen funktionellen anionischen Polymerisate werden vorteilhafterweise durch chemische Modifizierung eines löslichen Poly-(chlormethyldiphenyläther) durch direkte Substitution einer funktionellen anionischen Gruppe, wie beispielsweise einer Sulfonsäure- oder Phosphonsäuregruppe, an den aromatischen Kernen des Polymerisates hergestellt. Punktionelle anionisohe Polymerisate können auch durch Einführung von Sulfonsäure-, Aminosäure-, Carbonsäure-, Thlolsäure- oder ähnlichen funktionellen anionischen Resten durch UmsetzungThese new and valuable soluble functional anionic polymers are advantageously produced by chemical modification of a soluble poly (chloromethyldiphenyl ether) direct substitution of a functional anionic group, such as a sulfonic acid or phosphonic acid group on the aromatic nuclei of the polymer. Puncture anionisohe polymers can also be introduced by the introduction of sulfonic acid, amino acid, carboxylic acid, thalolic acid or similar functional anionic residues by reaction
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von restlichen Chlormethyl- oder Halogenmethylgruppen eines Waliehen (Halogenmethyldiphenyläther)-Polymerisates hergestellt werden. Diese löslichen funktioneIlen anionischen Polymerisate besitzen wertvolle Verwendbarkeit als Verdickungsmittel, Dispersionsmittel, Flockungsmittel und ohelatblldende Mittel.of residual chloromethyl or halomethyl groups of a Wa borrowed (halomethyldiphenyl ether) polymer are produced. These soluble, functional anionic polymers are useful as thickeners, dispersants, flocculants and ohelating agents.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird ein lösliches Polymerisat« das einen grjögseren molaren Mengenanteil an einer Vielzahl von Resten der FormelWhen carrying out the present invention, a soluble polymer will have a larger molar proportion on a large number of residues of the formula
-0--0-
worin jeder Rest B einzeln ein Wasserstoff atom oder eine Gruppe -CH2Ol oder -CHgBr bedeutet« als Matrix verwendet» an welche die anionischen Gruppen chemisch gebunden werden. Besonders zweekmässig als Zwischenproduktpolymerisate sind dabei die löslichen (Methylendiphenylather)-Polymerisate, die durch eine gesteuerte Kondensationspolymerisation von Chlormethyldiphenyläther und ähnlichen reaktiven Dlphenylätherderivaten, wie oben beschrieben« erhalten wurden.in which each radical B individually means a hydrogen atom or a group -CH 2 Ol or -CHgBr «used as a matrix» to which the anionic groups are chemically bonded. The soluble (methylenediphenyl ether) polymers obtained by controlled condensation polymerization of chloromethyl diphenyl ether and similar reactive diphenyl ether derivatives, as described above, are particularly useful as intermediate polymers.
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H98538H98538
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Wie sohon erläutert, sind diese im wesentlichen linearen Polymerisate in Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol und ähnlichen nichtpolaren Lösungsmitteln löslich. Jedoch wird die hydrophobe Natur dieser löslichen Zwisohenproduktpolymerisate durch die anionischen Substituenten geändert. So überführt beispielsweise die Addition von etwa 0,3 oder mehr Sulfonsäuregruppen je Diphenylätherrest das Zwischenproduktpolymerisat in ein wasserlösliches Derivat, das in Wasser unter Bildung einer visuell homogenen und transparenten Lösung verteilbar ist, die unendlich mit Wasser verdünnt werden kann. Die hler beschriebenen löslichen anionischen Polymerisate mit zumindest 0,3 funktioneilen Gruppen je Diphenylätherrest sind im allgemeinen in Wasser, wässrigem Alkohol, wässrigem Aceton und ähnlichen polaren Lösungsmitteln löslich. Bei einem geringeren Grad von Substitution und weniger hydrophilen Substituenten, sind die Löslichkeitsmerkmale denjenigen der als Zwischenprodukt verwendeten (Methylendiphenyläther)-Polymerisate ähnlich.As sohon explained, these are essentially linear polymers in methylene chloride, carbon tetrachloride, toluene and soluble in similar non-polar solvents. However, the hydrophobic nature of these soluble intermediate polymerizates becomes changed by the anionic substituents. For example, the addition of about 0.3 or more sulfonic acid groups converts per diphenyl ether the intermediate polymer in a water-soluble derivative, which in water with the formation of a visually homogeneous and transparent solution that can be infinitely diluted with water. The earlier described soluble anionic polymers with at least 0.3 functional groups per diphenyl ether radical are generally in water, soluble in aqueous alcohol, aqueous acetone and similar polar solvents. With a lesser degree of substitution and less hydrophilic substituents, are the solubility characteristics similar to those of the (methylenediphenyl ether) polymers used as intermediate.
Zur Herstellung eines aniönischen Polymerisates, das die funktionelle Gruppe direkt an dem aromatischen Ring gebunden enthält, wie beispielsweise eines Sulfohsäurederivates, das wie in Gleichung 2 gezeigt hergestellt istFor the production of an anionic polymer that the contains functional group bonded directly to the aromatic ring, such as a sulfohic acid derivative, such as shown in equation 2 is established
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-o--O-
-ο--ο-
SO,SO,
(01.2) 1st die Verwendung eines löslichen (Methylendiphenylather)-PoIynerisates mit geringem restlichen Halogenmethylgehalt als ZwI-sohenprodukt zweckmässig. Bei einem Zwischenproduktpolymerisat mit weniger als 0,1 Halogenmethylgruppen je Diphenylätherrest können lösliche Polymerisate mit bis zu etwa 2 anionischen Substituenten je Diphenylätherrest hergestellt werden. Es ist schwierig, einen höheren Grad an direkter Substitution ohne ubermässige Vernetzung und Ubermässiges Unlöslichmachen zu erhalten.(01.2) 1st to the use of a soluble (Methylendiphenylather) -PoIynerisates low remaining halomethyl content as intermediate sohenprodukt practical. In the case of an intermediate polymer with less than 0.1 halomethyl groups per diphenyl ether radical, soluble polymers with up to about 2 anionic substituents per diphenyl ether radical can be produced. It is difficult to obtain a higher degree of direct substitution without undue crosslinking and undue insolubilization.
Zwar kann das als Zwischenprodukt verwendete lösliche (Methylendiphenyläther)-Polymerisat mit üblichen Reagentien, wie beispielsweise konzentrierter Schwefelsäure oder Chlorsulfonsäure sulfoniert werden, doch muss äusserste Sorge getragen werden, die Vernetzung auf einem Minimum zu erhalten. Ein bevorzugtes Sulfonierungsverfahren besteht in der Verwendung eines SO,-Phus~· phatkomplexes als Sulfonlerungsmittel. Bei Anwendung dieses Verfahrens bei einem (Methylendiphenyläther)-Polymerisat mit weniger als 0,J Chlormethy!gruppen je Diphenylätherrest als Zwlschen-It is true that the soluble (methylenediphenyl ether) polymer used as an intermediate can be used with common reagents such as concentrated sulfuric acid or chlorosulfonic acid are sulfonated, but extreme care must be taken, keep networking to a minimum. A preferred sulfonation process is the use of a SO, -Phus ~ · phate complex as a sulfonating agent. When using this procedure in the case of a (methylenediphenyl ether) polymer with less as 0, J chloromethyl groups per diphenyl ether residue as intermediate
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BADBATH
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produkt ergibt dieses Verfahren eine rasche Sulfonierung mit einem Minimum an Vernetzung, was ein lösliches anionisches Polymerisat mit durchschnittlich bis zu etwa zwei Sulfonsäuregruppen je Diphenylätherrest ergibt. Sulfensäurederivate, die mehr als etwa 0,2 Sulfonsäuregruppen Je Diphenylätherrest enthalten, sind gewöhnlioh vollständig wasserlöslich. Weiter sind auch Salze, die durch Neutralisieren der Sulfonsäure mit Ammoniak, Natriumhydroxyd, Kaliumcarbonat, wasserlöslichen organischen Aminen und ähnlichen einwertigen Basen erhalten werden, im allgemeinen wasserlöslich.product, this process results in rapid sulfonation with a minimum of crosslinking, which is a soluble anionic Polymer with an average of up to about two sulfonic acid groups per diphenyl ether residue. Sulfenic acid derivatives, the contain more than about 0.2 sulfonic acid groups per diphenyl ether residue, are usually completely soluble in water. There are also salts obtained by neutralizing the sulfonic acid with ammonia, Sodium hydroxide, potassium carbonate, water-soluble organic amines and similar monovalent bases are obtained, in general water soluble.
Punktionelle anionische Polymerisate können auch durch Elnfühxnmg von Sulfonsäure-, Aminosäure-, Carbonsäure- oder Thiolsäureresten duroh Umsetzung von restlichen Halogenmethylgruppen von als Zwischenprodukt verwendeten (Halogenmethyldiphenylather }-Polymerisaten, wie in Gleichung 3 gezeigt hergestellt werden.Punctiform anionic polymers can also be prepared by introducing sulfonic acid, amino acid, carboxylic acid or thiolic acid residues by reacting residual halomethyl groups of (halomethyldiphenyl ether ) polymers used as an intermediate, as shown in equation 3.
CH2ClCH 2 Cl
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Zur Erzielung eines hohen anionisohen Gehaltes 1st es besonders zweckmässig, als Zwischenprodukt ein (Halogenmethyldiphenyläther) -Polymerisat mit hohem restlichen Chlormethylgehalt, vorzugsweise durchschnittlich 1,2 bis 2,0 Chlorinethylgruppen je Diphenylätherrest, zu verwenden.It is particularly useful for achieving a high anionic content expedient, a (halomethyldiphenyl ether) polymer with a high residual chloromethyl content as an intermediate product, preferably an average of 1.2 to 2.0 chlorinethyl groups per diphenyl ether residue to be used.
Viele verschiedene lösliche anionische Derivate können auf diese Welse durch Umsetzung von restlichen Halogenmethylgruppen mit geeigneten funktionellen Reagentien zur Ersetzung des Kalogens durch eine Substituentengruppe, die einen Sulfonsäuren oder Car» bonsäurerest enthält, hergestellt werden. Geeignete funktioneile Reagentien zeichnen sich welter durch folgende Merkmale aus: (l) Löslichkeit bis zu einem Ausmass an zumindest 5 Gew.-% in einem polaren hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmittel,wie belspielsweise Wasser, Alkohol, Äthylenglykol und Gemischen davon, (2) Reaktion mit einer stöchiometrischen Menge Benzylchlorid bei 20 bis 100eC unter Ersatz von zumindest 5 Mol-# des Chloridgehaltes davon in 48 Stunden und (5) das Vorhandensein einer Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppe oder einer Gruppe, die durch einfache Hydrolyse in diese überführbar ist. Beim Einbringen in eine imlösliohe harzartige Matrix ergeben diese funktionellen anionischen Gruppen Kationen- und Chelataustauschharze.Many different soluble anionic derivatives can be prepared in this way by reacting residual halomethyl groups with suitable functional reagents to replace the calogen with a substituent group containing a sulfonic acid or carboxylic acid residue. Suitable functional reagents are characterized Welter by the following features: (l) solubility to the extent of at least 5 wt -% in a polar hydroxyl group-containing solvent such as belspielsweise water, alcohol, ethylene glycol and mixtures thereof, (2) reacting stoichiometric with. Amount of benzyl chloride at 20 to 100 ° C. with replacement of at least 5 mol # of the chloride content thereof in 48 hours and (5) the presence of a sulfonic acid or carboxylic acid group or a group which can be converted into this by simple hydrolysis. When incorporated into an insoluble resinous matrix, these functional anionic groups yield cation and chelate exchange resins.
Typisch für die verschiedenen funktionellen Reagentien, welche zur Herstellung der hier beschriebenen anionischen PolymerisateTypical of the various functional reagents used to prepare the anionic polymers described here
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durch umsetzung mit einer Halogenmethylsubstituentengruppe verwendet werden können« sind die folgendent Anorganische Salze* wie Natriumcyanid, Kaliumthiocyanid, Natriumsulfit; Metallsalze von aktiven Methylenverbindungen« wie Natriumacetessigsäure und Natriummalonitril; Amino- und Thiosäuren, wie Glycin, Iminodiessigsäure, Phenylalanin, Mercaptobernsteinsäure und Olykolsäure und Salze davon; Aminonitrile und Diäthylaminoacetonitril und dgl..can be used by reacting with a halomethyl substituent group «are the following t inorganic salts * such as sodium cyanide, potassium thiocyanide, sodium sulfite; Metal salts of active methylene compounds such as sodium acetic acid and sodium malonitrile; Amino and thio acids such as glycine, iminodiacetic acid, phenylalanine, mercaptosuccinic acid and olycolic acid and salts thereof; Aminonitriles and diethylaminoacetonitrile and the like.
Manchmal wird die Umsetzung des als Zwischenprodukt verwendeten löslichen Halogenraethyldiphenylätherpolymerisates mit einem gewünschten Reagens durch entgegengesetzte LÖslichkeitsmerkmale erschwert. Besonders störend ist die Unverträglichkeit, die zwisohen dem Zwischenproduktpolymerisat und einem hydrophilen Reagens, wie einem Natriumimlnodlaoetat, auftritt. Diese Schwierigkeit kann jedoch durch die allgemeine Arbeitsweise umgangen werden, die in Gleichung 4 gezeigt ist, worin Ar einen Methylendiphenylätherrest darstellt.Sometimes the reaction of the soluble Halogenraethyldiphenylätherpolymerisates used as an intermediate with a the desired reagent is complicated by opposite solubility characteristics. The intolerance is particularly bothersome occurs between the intermediate polymer and a hydrophilic reagent such as sodium iminodlaoetate. This difficulty however, it can be circumvented by the general procedure shown in Equation 4, where Ar is a methylene diphenyl ether residue represents.
MepS + ' 'Me p S + ''
Ar-CH2Cl — d > Ar-CH2SMe2Cl —-——j NH(CH2COONa)2 Ar-CH 2 Cl - d> Ar-CH2 SMe 2 Cl ---- j NH (CH 2 COONa) 2
-CH2N(CHpCOONa)2 (Ql.4)-CH 2 N (CHpCOONa) 2 (Ql.4)
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Dieses Sulfoniunverfahren ist besonders wertvoll bei der Synthese von löslichen Methylendiphenylätherpolymerisaten, die Iminodiaoetat- oder Meroaptoacetatgruppen enthalten. Da die als Zwischenprodukte verwendeten Sulfoniumsalze im allgemeinen in Wasser? wässrigem Alkohol« Äthylenglykol und ähnlichen hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmitteln löslich sind, sind diese Lösungsmittel für die Umsetzung der Salze mit den funktioneilen Reagentien zweokmäseig. Wegen der verschiedenen Natur der Reaktionskomponenten ist jedooh kein Lösungsmittel oder keine Arbeitsweise für alle Systeme optimal. Es muss eine sorgfältige Wahl aufgrund der Eigenschaften der Reaktionskomponenten vorgenommen werden» die durch einfache Versuche bestätigt werden kann. This sulfonation process is particularly valuable in the synthesis of soluble methylenediphenyl ether polymers which contain iminodiaoetate or meroaptoacetate groups. Since the sulfonium salts used as intermediates are generally found in water? aqueous alcohol, ethylene glycol and similar solvents containing hydroxyl groups are soluble, these solvents are two-dimensional for the reaction of the salts with the functional reagents. Because of the different nature of the reaction components, however, no solvent or mode of operation is optimal for all systems. A careful choice must be made on the basis of the properties of the reaction components, which can be confirmed by simple experiments.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Falls nicht anders angegeben, sind alle Teile und Prozüntangaben auf das Gewicht bezogen.The following examples illustrate the invention without restricting it. Unless otherwise stated, all parts are and Percentages based on weight.
(Hethylendiphenylather)-Polymerisate als Zwischenprodukte(Ethylene diphenyl ether) polymers as intermediates
A. Zu einer Lösung von 2650 Teilen Chlormethyldiphenyläther mit einem Gehalt von 51*5 Gew.-Jß Chlor und durchschnittlich 2,70 Chlormethylgruppen je DiphenylUtherrest (ClCHg-/DPÄ) und 2650 Teilen 1,2-Dichloräthan wu^en unter PJÜiren l6 Teile einer 50 #iß9n Lösung von wasserfreiem ginkohlorid in Methanol zugefügt A. To a solution of 2650 parts of chloromethyl diphenyl ether with a content of 51 * 5% by weight of chlorine and an average of 2.70 chloromethyl groups per diphenyl ether radical (ClCHg- / DPÄ) and 2650 parts of 1,2-dichloroethane, 16 parts were obtained under PJÜiren added to a 50 # iß9n solution of anhydrous ginkohlorid in methanol
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Nach Erhitzen des Reaktlonsgemisohes bei 65 bis 700C für 21 Stunden, anschliessendetn Waschen mit Wasser zur Entfernung des Katalysators und des gelösten HCl erhielt man 3455 Teile einer Polymerisat lösung mit einem Qehalt von 67,2 $ Feststoffen. Eine Probe des löslichen Poly(ChlormethyIdiphenyläther), der durch Ausfällen mit überschüssigem Methanol Isoliert wurde» enthielt« wie gefunden wurde, 21,7 Qew.-£ Seitenkettenchlor oder durchschnittlich etwa 1,60 restliche ClCH2-Gruppen je DPA.After heating the Reaktlonsgemisohes at 65 to 70 0 C for 21 hours, anschliessendetn washing with water to remove the catalyst and the dissolved HCl to give 3455 parts of a polymer solution with a Qehalt of 67.2 $ solids. A sample of the soluble poly (ChlormethyIdiphenyläther), which was isolated by precipitation with excess methanol "containing" was found to be 21.7 Qew.- £ side chain chlorine or an average of about 1.60 residual ClCH 2 groups per DPA.
B. Die Polymerisation eines Chlormethyldiphenyläthers mit einem Gehalt von 17*6 Gew.-Jt Chlor (1,12 ClCH2-ZDPX) in entepreohender Weise ergab ein lösliches (Methylendiphenyläther)-Polymerisat zur Verwendung als Zwischenprodukt, das weniger als 2 Gew.-Ji Seitenkettenohlor oder einen Durchschnitt von weniger alsB. Polymerization of a Chlormethyldiphenyläthers with a content of 17 * 6 parts by weight Jt chloride (1.12 ClCH 2 -ZDPX) in entepreohender manner gave a soluble (Methylendiphenyläther) -polymerizates for use as an intermediate containing less than 2 wt Ji side chain hollowor or an average of less than
0,1 restliche CICEU-Qruppen je DPX enthielt.0.1 remaining CICEU groups per DPX contained.
C. XhDlich können verschiedene andere Chlormethyldlphenyläther mit durchschnitttlieh etwa 1,0 bis 3,0 ClCHg-Oruppgn je DPX unter Bildung von löslichen (Methylendiphenyläther)-Polymerisaten mit durchschnittlich etwa 0,05 bis 2,0 restlichen ClCH2-Gruppen je DPX polymerisiert werden. C. Various other chloromethyldlphenyl ethers with an average of about 1.0 to 3.0 ClCH 2 groups per DPX can be polymerized to form soluble (methylenediphenyl ether) polymers with an average of about 0.05 to 2.0 remaining ClCH 2 groups per DPX .
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Beispiel 9Example 9 SulfonsäurepolymeriaateSulfonic acid polymers
A. Zu einer Lösung von 184 Teilen (l Mol DPA-Gehalt) des in Beispiel 8 B beschriebenen löslichen (Methylendiphenyläther) -Polymerisates, gelöst in 3700 Teilen 1,2-Diohloräthan, in einem Eisbad gekühlt, wurde unter Rühren langsam in etwa 15Minuten eine Lösung von 312 Teilen (1,7 Mol) Triäthy!phosphat und 202 Teilen (2,5 Mol) SO-S zugegeben, wobei die Temperatur während der Zugabe unter 10"C gehalten wurde.'*Das Eisbad wurde entfernt> und die hellrote Lösung wurde eine weitere Stunde gerührt, während das trübe Gemisch sich langsam auf Zimmertemperatur erwärmte. Dann wurde es mit einem Überschuss an 50 tigern Natriumhydroxyd neutralisiert, und die schwachwolkige wässrige Produktphase trennte sich ab. Verdünnen mit weiterem Wasser ergab eine visuell homogene Lösung mit einem Gehalt von etwa 10 % Polymerfeststoffen.A. To a solution of 184 parts (1 mol of DPA content) of the soluble (methylenediphenyl ether) polymer described in Example 8B, dissolved in 3700 parts of 1,2-diochloroethane, cooled in an ice bath with stirring slowly in about 15 minutes a solution of 312 parts (1.7 mol) of triethy! phosphate and 202 parts (2.5 mol) of SO-S was added, the temperature being kept below 10 ° C. during the addition. The ice bath was removed and the The light red solution was stirred for an additional hour while the cloudy mixture slowly warmed to room temperature. Then it was neutralized with an excess of 50% sodium hydroxide and the pale cloudy aqueous product phase separated. Dilution with more water gave a visually homogeneous solution with a Content of about 10 % polymer solids.
Eine Probe des sulfonierten Polymerisates wurde durch Verdünnen eines Teils der wässrigen Lösung mit Aceton ausgefällt. Das erhaltene weisse feste Polymerisat war in Methanol unlöslich, löste sich jedooh leicht wieder in Wasser. Das feste Polymerisat war zwar mit anorganischen Salzen verunreinigt, doch wurde aus der Elementaranalyse auf Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel und Natrium berechnet, dass das Polymerisat durchschnittlich zwischen etwa 1,5 und 2 Sulfonsäuregruppen je DPA-Gruppe enthielt.A sample of the sulfonated polymer was obtained by dilution part of the aqueous solution precipitated with acetone. The white solid polymer obtained was insoluble in methanol, but easily dissolved again in water. The solid polymer was contaminated with inorganic salts, but it turned out the elemental analysis for carbon, hydrogen, sulfur and Sodium calculated that the polymer contained on average between about 1.5 and 2 sulfonic acid groups per DPA group.
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unter Anwendung üblicher Ionenaustauscharbeitsweisen mit einen stark sauren Harz in Wasserstoffform wurde das lösliche Polymerisat in die freie Säureform Übergeführtοusing standard ion exchange procedures with one strongly acidic resin in hydrogen form, the soluble polymer was converted into the free acid form
B. Um die Brauchbarkeit des sulfonierten Polymerisates als Dispergiermittel für Titandioxydpigment in Latexfarben au bestimmen« wurden aufeinanderfolgende Anteile einer 6,5- £igen -wässrigen Lösung des in Beispiel 2 A beschriebenen Polymerisates in der Natriumform zu einer dicken breiigen Mahlcharge von 300 Teilen Titandioxydpigment und 200 Teilen Wasser zugegeben» bis die Mahloharge in eine fliessfähige Dispersion überführt war, welche sich glatt ohne Klumpen ausbreitete, wenn sie auf eine Glasplatte gegossen wurde. Bei dem sulfonierten Polymerisat wurden etwa 55 Teile der wässrigen Lösung zur Erzielung der gewünschten Dispersion benötigt, d.h. etwa 1 Teil Polymerisat/100 Teile Pigment. Bei dieser Prüfung sind anerkannte handelsübliche Pigmentdispergiermittel bei etwa 0,3 bis 0,7 Teilen/100 Teile Pigment wirksam.B. To determine the usefulness of the sulfonated polymer as a dispersant for titanium dioxide pigment in latex paints « were successive portions of a 6.5-igen -aqueous Solution of the polymer described in Example 2A in the sodium form to give a thick pulpy grinding charge of 300 parts Titanium dioxide pigment and 200 parts of water were added until the batch was converted into a flowable dispersion, which spread smoothly without lumps when poured on a glass plate. In the sulfonated polymer were about 55 parts of the aqueous solution are required to achieve the desired dispersion, i.e. about 1 part of polymer / 100 parts of pigment. In this test, recognized commercially available pigment dispersants are at about 0.3 to 0.7 parts / 100 parts pigment effective.
Beispiel 10Example 10 IminodiaoetatpolymerisatIminodiaoetatpolymerisat
A. Ein Gemisch von 200 Teilen des in Beispiel A beschriebenen löslichen Poly-(Chlormethyldiphenylather) mit einem Gehalt von 1,2 Mol -CHgCl-Gruppen, 500 Teilen Äthylenglykoldiäthyläther und 375 Teilen 1,2-Dichloräthan wurde auf 40 *C erwärmt, und 96,2A. A mixture of 200 parts of the soluble poly (chloromethyl diphenyl ether) described in Example A containing 1.2 mol -CHgCl groups, 500 parts of ethylene glycol diethyl ether and 375 parts of 1,2-dichloroethane was heated to 40 * C, and 96.2
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Teile (1,6 Mol) Dlmethylsulfid wurden zugegeben. Nach 10-mintttigeni Erwärmen auf 40*C wurde das Reaktionsgemisoh mit 1000 Teilen Wasser verdünnt, die langsam im Verlauf von 30 Hinuten zugegeben wurden. Endlieh wurden das Dichloräthan und überschüssiges Dinethylsulfid im Vakuum bei 40 bis 500C abgestreift.Parts (1.6 moles) of dimethyl sulfide were added. After 10 minutes of warming to 40 ° C., the reaction mixture was diluted with 1000 parts of water , which were slowly added over a period of 30 minutes . Endlieh the dichloroethane and excess Dinethylsulfid in vacuo at 40 to 50 0 C were stripped.
Zu 100 Teilen der obigen wässrigen Lösung mit einem Qehalt von etwa 25 Teilen Dimethylsulfonlumsalz (0,11 MoI-CH2S4*) wurde eine Lösung von Natrlumlminodiacetat zugegeben, die durch Auflösung von 30 Teilen (0,22 Mol) Iminodiessigsäure in etwa 100 Teilen 20 Jiigem Natriumhydroxyd hergestellt war. Die erhaltene schwaohtrttbe Lösung wurde dann erwärmt. Bei etwa 509C erfolgte eine heftige Entwicklung von Dimethylsulfld. Nach 12-stündigem Erhitzen auf 50 bis 700C hurte die Entwicklung von Dlmethylsulfid auf. Zur Sewäbrlelstung der vollständigen Umsetzung wurde das Gemisch dann für etwa 10 Stunden bei 90 bis 95"C gehalten. Verdünnen mit Wasser ergab eine 5 bis 10 £ige wässrige Lösung des Imlnodiaoetatpolymerlsates, welche zur Desaktivlerung von Kupfer und Nickelionen In einer wässrigen Lösung wirksam ist.To 100 parts of the above aqueous solution with a content of about 25 parts of dimethylsulfonium salt (0.11 mol-CH 2 S 4 *) was added a solution of sodium minodiacetate, which was obtained by dissolving 30 parts (0.22 mol) of iminodiacetic acid in about 100 parts Parts of 20 Jiigem sodium hydroxide was made. The resulting black-tan solution was then heated. At about 50 9 C there was a violent development of dimethyl sulphide. After 12 hours of heating at 50 to 70 0 C, the development of Dlmethylsulfid hurte on. To ensure complete conversion, the mixture was then kept at 90 to 95 ° C. for about 10 hours. Dilution with water gave a 5 to 10% aqueous solution of the imodiaoetate polymer which is effective for deactivating copper and nickel ions in an aqueous solution.
Durch Behandlung eines Teils der Polymerisatlösung mit Dioxan wurde das feste Imlnodiaoetatpolymerisat aus der Lösung ausgefällt. Zwar wird die Reinigung des Polymerisates durch die gleichzeitige Ausfällung von überschüssigem Natriianiminodiacetat erschwert, doch stimmte das Infrarotspektrum des isolierten FoIy-By treating part of the polymer solution with dioxane the solid Iminodiaoetatpolymerisat was precipitated from the solution. It is true that the cleaning of the polymer by the simultaneous Precipitation of excess sodium diminodiacetate made difficult, but the infrared spectrum of the isolated foil
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merlsates mit der vorgeschlagenen Struktur Ubereln. Die Elementaranalyse einer Polymerisatfraktion, die durch Wiederausfällen aus Wasser gereinigt war, zeigte einen Durchschnitt von etwa Hethyleniminodiacetatgruppe: je Diphenylätherrest.merlsates with the proposed structure Ubereln. The elemental analysis of a polymer fraction caused by reprecipitation Purified from water showed an average of about Hethyleneiminodiacetate group: per diphenyl ether residue.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Behandlung von Papier durch Einbringen einer. kleinen Menge eines in Wasser verteilbaren kationischen (Methylendlphenylather)-Polymerisates» das In grösseren Mengenanteilen eine Vielzahl von Diphenylätherrest en enthält, die mit Methylenbrüoken gebunden sind« und einen Durchschnitt von zumindest 0,05 kationischen Gruppen (Z) je Diphenylätherrest aufweisen. Die kationischen Gruppen (Z) sind weiter als Amino-/ Ammonium- und/oder 8ulfoniumgruppen gekennzeichnet * die chemisch an die Diphenylätherreste der Polymermatrix als Substituenten der FormelThe present invention also encompasses a method of treating paper by incorporating a. small amount of one Cationic (methylene-phenyl-ether) polymer dispersible in water »the In larger proportions a multitude of Diphenylätherrest contains s, which are bound with Methylenbrüoken are «and have an average of at least 0.05 cationic groups (Z) per diphenyl ether residue. The cationic Groups (Z) are wider than amino / ammonium and / or 8ulfonium groups marked * which are chemically attached to the diphenyl ether residues of the polymer matrix as substituents of the formula
-CH2Z-CH 2 Z
gebunden sind.are bound.
Das kationisohe (Methylendiphenylather) -Polymerisat enthält demnach als Hauptanteil eine Vielzahl von Resten der allgemeinenThe cationic (methylenediphenyl ether) polymer accordingly contains, as a major part, a large number of residues of the general Formelformula
CH2"CH 2 "
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worin jeder Rest A ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe -CH ζ bedeutet* und Z eine Amino-« Ammonium- oder Sulfonlumgruppe darstellt. wherein each radical A is a hydrogen atom or a group -CH ζ * and Z is an amino, ammonium or sulfonium group .
Bei der Behandlung von Papier mit einem löslichen (Methylendiphenyläther)-Polymerisat, wie es hier beschrieben ist, ergeben sich viele Vorteile» Da die Merkmale des behandelten Papiers teilweise von dem besonderen verwendeten Polymerisat abhängen, gestattet die mögliche kationische Substitution eine beträchtliche Anpassungsfähigkeit, um die Bedürfnisse der verschiedensten Anwendungen zu erfüllen. Wie nachstehend noch ausführlicher erläutert wird, können Art und Anzahl der kationisohen Gruppen leicht variiert werden. So können beispielsweise sowohl primäre, sekundäre, tertiäre Aminogruppen oder quaternäre Ammoniumgruppen als auch Gemische davon verwendet werden. Bei einigen Anwendungen sind Polymerisate, die sowohl Ammonium- als auch Sulfoniumgruppen enthalten, besonders vorteilhaft. Auch der Substitutionsgrad, d.h. die durchschnittliche Zahl von kationisohen Gruppen je Diphenylätherrest kann von nur 0,05 bis zu 2 oder mehr variiert werden.In the treatment of paper with a soluble (Methylendiphenyläther) -polymerizates, as described herein, many advantages "Since the characteristics of the treated paper partially depend on the particular polymer used, the possible cationic substitution allows a considerable adaptability to the To meet the needs of a wide variety of applications. As will be explained in more detail below, the type and number of cationic groups can easily be varied. For example, primary, secondary, tertiary amino groups or quaternary ammonium groups as well as mixtures thereof can be used. In some applications, polymers which contain both ammonium and sulfonium groups are particularly advantageous. The degree of substitution, ie the average number of cationic groups per diphenyl ether radical, can also be varied from just 0.05 to 2 or more.
Durch geeignete Behandlung mit den kationischen (Methylendiphenyläther) -Polymerisaten kann Papier mit vielen verbesserten Eigenschaften erhalten werden. So können verbesserte Nass- und Trockenfestigkeit ohne beträchtliche Änderung der Leimungsmerkmale .By suitable treatment with the cationic (methylenediphenyl ether) -Polymer, paper with many improved properties can be obtained. So can improved wet and dry strength without any significant change in the sizing characteristics.
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durch Behandlung mit Sulfoniumpolymerisaten erhalten werden. Ausserdem hat das erhaltene Papier einen weicheren "Griff" als Papier, das mit Üblichen Nassfestigkeit verleihenden Harzen behandelt ist. Das Einbringen einer kleinen Menge eines quaternfiren Ammoniumpolymerisates ist sehr wirksam, um eine erhöhte ElektroleitfShigkeit bei geringen Feuchtigkeitsgraden zu erzielen. Durch die Verwendung eines (Methylendiphenyläther)-Polymerisates, das andere Amino- oder Sulfoniumgruppen zusätzlich zu quaternären Ammoniumgruppen enthält, werden nicht nur die Elektroleitfähigkeitseigenschaften des Papiers verbessert, sondern das Polymerisat wird auch stärker an die Cellulosefasern gebunden, so dass bei der ansohliessenden Behandlung des Papiers mit anderen wässrigen Lösungen kein Auslaugen oder Ausbluten des elektroleitfähigen Polymerisates erfolgt. Ein solches Unempflndlichmaohen gegen Wasser ist auch für viele andere Anwendungen sehr zweokmässig.can be obtained by treatment with sulfonium polymers. In addition, the paper obtained has a softer "handle" than Paper treated with common wet strength resins. The introduction of a small amount of a quaternfiren Ammoniumpolymerisates is very effective to increase Achieve electrical conductivity at low levels of humidity. By using a (methylenediphenyl ether) polymer, the other amino or sulfonium groups in addition to quaternary Contains ammonium groups, not only are the electrical conductivity properties of the paper improved, but the polymer is also more strongly bound to the cellulose fibers, so that at the subsequent treatment of the paper with other aqueous solutions no leaching or bleeding of the electroconductive one Polymerisates takes place. Such impermissible mowing against water is very ambiguous for many other applications as well.
Noch andere Vorteile ergeben sich aus der Verwendung von kationisohen (Methylendiphenyläther)-Polymerisaten. Da die (Methylendiphenyläther) -Matrix besonders bestfindig gegen thermischen und oxydativen Angriff ist, haben diese kationischen Derivate gute chemische und thermische Stabilität. Das bei Papierüberzugsmassen häufig auftretende Qeruohsproblem wird bei den quaternären Ammonium-(Methylendiphenyläther)-Polymerisaten beträchtlich herabgesetzt. Ausserdem ist für einen gegebenen Grad an aromatischerStill other advantages result from the use of cationic (methylenediphenyl ether) polymers. Since the (methylenediphenyl ether) matrix is particularly resistant to thermal and is oxidative attack, these cationic derivatives have good chemical and thermal stability. That with paper coating compounds Quaternary ammonium (methylenediphenyl ether) polymers, which occur frequently, are considerably reduced. Also, for a given level, is more aromatic
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Substitution die kationisohe Kapazität des (Methylendiphenyläther) -Restes grosser als diejenigen des Vinylbenzylpolymerisates. Bin noch anderer Vorteil ist die Leichtigkeit» mit welcher diese kationisohen Diphenylätherpolymerisate aus leioht zugänglichen und verhältnlsmässig billigen Rohmaterialien hergestellt werden können. Bs gibt also wichtige und wesentliche Verfahrens vor teile und grosse wirtschaftliche Vorteile bei der Herstellung dieser kationisohen Polymerisate und ihrer Anwendung auf Papier.Substitution the cationisohe capacity of the (methylenediphenyl ether) residue is greater than that of the vinylbenzyl polymer. Am Yet another advantage is the ease with which these cationic diphenyl ether polymers are readily accessible and relatively cheap raw materials can. So there are important and essential procedural advantages and great economic advantages in the production of these cationic polymers and their application on paper.
Die löslichen kationisohen Polymerisate« die erfindungsgemäss wirksam sind, werden vorzugsweise duroh Kondensationspolymerisation eines Halogenmethyldiphenyläthers unter Bildung eines löslichen (Methylendiphenyläther)-Polymerisates hergestellt« das restliche Halogenmethylgruppen enthält. Duroh Umsetzung von restlichen Halogenmethylgruppen, die an die Polymermatrix gebunden sind, mit geeigneten organischen Aminen, Sulfiden, oder Gemischen davon werden die gewünschten kationisohen Diphenylätherpolymerisate erhalten.The soluble cationic polymers which are effective according to the invention are preferably carried out by condensation polymerization a halomethyldiphenyl ether with the formation of a soluble (methylenediphenyl ether) polymer produced «the rest Contains halomethyl groups. Duroh reaction of remaining halomethyl groups that are bound to the polymer matrix with suitable organic amines, sulfides, or mixtures thereof are the desired cationic diphenyl ether polymers obtain.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung kann Papier mit dem kationischen (Methylendiphenyläther)-Polymerisat auf vielerlei Weise behandelt werden. Wegen seiner kationischen Natur wird das Polymerisat stark von den Papierfase^n angezogen. Daher kann es in wirksamer Weise zu einer verdünnten PapierstoffaufsohlänmungIn the practice of the present invention, paper can be used with the cationic (methylenediphenyl ether) polymer can be treated in many ways. Because of its cationic nature, the polymer is strongly attracted to the paper fibers. Therefore, it can effectively cause thinned stock soling
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im Hollander» in Auflaufkasten oder bei einer anderen geeigneten Stufe vor der Bildung der Cellulosebahn zugegeben werden. Alternativ kann das gewünschte kationische Polymerisat auf vorgeformtes Papiermaterial durch überziehen« Tauchen» Aufbürsten, Kalandern oder andere ähnliche übliche Arbelteweisen für das Imprägnieren oder Überziehen von Papiermaterial aufgebracht werden. Bei der Herstellung eines elektrographisohen Kopierpapieres wird das elektroleitende Polymerisat vorzugsweise auf das Papiergrundmaterial durch Eintauchen des Papiers in eine wässrige Lösung oder Dispersion des Polymerisates aufgebracht. Das behandelte Papier wird dann duroh Kalandern, Trocknen im Ofen oder auf andere übliche Weise getrocknet.in the Hollander »in the headbox or at another suitable stage before the formation of the cellulose web. Alternatively, the desired cationic polymer can be brushed onto preformed paper material by coating, «dipping», Calendering or other similar common methods of work for the Impregnation or coating of paper material can be applied. In the production of an electrographic copy paper the electroconductive polymer preferably on the paper base material by immersing the paper in an aqueous solution or Dispersion of the polymer applied. The treated paper is then subjected to calendering, oven drying or other usual way dried.
Zur bequemen Handhabung und Bemessung wird das kat ionische Dlphenylätherpolymerisat im allgemeinen als wässrige Lösung oder Dispersion verwendet» die von etwa 5 bis 30 Gew.-Jt Polymerifeststoffe enthält. Es 1st nur eine kleine Menge des kationischen Polymerisates» im allgemeinen weniger als 10 0ew.-# des trockenen Papiers oder des Papierstoffes erforderlich» um eine Verbesserung der Eigenschaften des behandelten Papiers zu erhalten. Bis herab zu 0,05 Gew.-# dieser Zusätze ergeben eine merkliche Verbesserung. Um jedoch optimale Eigenschaften zu erreichen, wird in der Praxis im allgemeinen das Einbringen von 1 bis 8 Gew.-£ eines lös Hohen (Methylendiphenylather)-Polymerisates mit einem Durchschnitt von zumindest 0,3 kationisohen Gruppen je Diphenylätherrest bevorzugt.For convenient handling and measurement, the cationic Dlphenylätherpolymerisat is generally available as an aqueous solution or Dispersion used which contains from about 5 to 30 parts by weight of polymer solids. It is only a small amount of the cationic Polymerisates »generally less than 10% by weight of the dry Paper or paper stock needed »to improve the properties of the treated paper. As little as 0.05 wt. # Of these additives give a noticeable improvement. However, in order to achieve optimum properties, the introduction of 1 to 8% by weight of a solution is generally used in practice (Methylenediphenylether) polymer with an average of at least 0.3 cationic groups per diphenyl ether radical are preferred.
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Wegen seiner kationischen Art ist die Aufnahme des Polymerisates* selbst wenn es zu einer verdünnten Aufschlämmung von Papierstoff zugegeben wird, recht wirksam.Because of its cationic nature, the uptake of the polymer * even if it is a dilute slurry of paper stock admittedly quite effective.
Zwar sind die hier beschriebenen löslionen kationisohen (Methylendiphenyläther)-Polymerisate im allgemeinen wirksam zur Verbesserung der Elektroleitfähigkeit von behandeltem Papier, wie es für elektro· graphische Reproduktion erforderlich ist, doch werden gewöhnlich die quatemären Ammoniumderivate bevorzugt. Besonders zweokmässig sind die aus tert.-Methyl- und Dimethylalkylamlnen hergestellten quatemären Ammoniumderivate.It is true that the soluble cationic (methylenediphenyl ether) polymers described here are generally effective for improvement the electrical conductivity of treated paper, as it is for electro graphic reproduction is required, but usually the quaternary ammonium derivatives preferred. Those made from tert-methyl- and dimethylalkylamines are particularly twofold quaternary ammonium derivatives.
Die Behandlung von Papiermaterial mit den kationisohen (Methylendiphenyläther)-Polymerisaten ergibt die benötigten Eigensohaften der Elektroleitfähigkeit für ein elektrographisohes Kopierpapier. Ein so behandeltes Papier 1st besonders zweckmässig für elektrographisehen Druck bei einer relativen Feuchtigkeit von weniger als 25 %« In der Praxis wird das kationische (Methylendlphenyläther)-Polymerisat vorzugsweise auf eine oder beide Selten eines vorgeformten Papiermaterials als wässrige Lösung unter Anwendung üblicher Arbeitsweisen aufgebracht. Die exakte aufgebrachte Menge zur Erzielung der gewünschten Elektroleitfähigkeitseigensohaften kann leicht durch einige einfache Versuche festgestellt werden.The treatment of paper material with the cationic (methylenediphenyl ether) polymers results in the properties of electrical conductivity required for an electrographic copier paper. Paper treated in this way is particularly useful for electrographic printing at a relative humidity of less than 25 %. In practice, the cationic (methylene phenyl ether) polymer is preferably applied to one or both of a preformed paper material as an aqueous solution using conventional procedures. The exact amount applied to achieve the desired electrical conductivity properties can easily be determined by a few simple experiments.
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Beim elektrographisohen Verfahren ist es auch notwendig» einen photoleitfähigen überzug auf dem Kopierpapier zu haben. Häufig ist es zweokmässig, diesen photoleitenden überzug aus einer wässrigen Lösung nach der Behandlung mit einem elektroleitfähigen Zusatz aufzubringen. Da die hier beschriebenen elektroleitfähigen Zusätze, besonders die bevorzugten quaternären Ammoniumderivate, wasserlöslich sind, neigen sie zum Ausbluten aus dem Papiermaterial und zur Wanderung in die feuchte photoleit fähige Schicht bevor sie getrocknet ist. Dies ergibt eine verringerte Bedruokharkeit des Papiers und schlechtere Reproduktion. Daher ist die weitere Feststellung, dass die hier beschriebenen quaternären elektroleitfähigen Materialien nach dem anfänglichen Aufbringen auf das Papier durch das Vorhandensein von anderen und verschiedenen kationischen Gruppen in der Polymeri3atstruktur weniger wasserempfindlich gemaoht werden können, von grosser Wichtigkeit.In the electrographic process it is also necessary to have a photoconductive coating on the copy paper. It is often two-fold to apply this photoconductive coating from an aqueous solution after treatment with an electroconductive additive. Since the electroconductive additives described here, particularly the preferred quaternary ammonium derivatives, are water-soluble, they tend to bleed out of the paper material and to migrate into the moist photoconductive layer before it has dried. This results in reduced printability of the paper and poorer reproduction. It is therefore of great importance to further establish that the quaternary electroconductive materials described here, after initial application to the paper, can be made less water-sensitive due to the presence of other and different cationic groups in the polymer structure.
Um dieses Wasserunempfindlichmaohen des aufgebrachten elektroleitfähigen Polymerisates zu erreichen, 1st es notwendig, dass zumindest 5 bis 10 % und vorzugsweise 10 bis 20 % oder mehr der kationischen Gruppen des Diphenylätherpolymerisates von einer Art sind, die zur Umsetzung mit dem behandelten Papier zur Fixierung oder Unlösliohmachung des elektroleitfähigen Polymerisates befählgt sind. So wird beispielsweise ein besonders wirksames Material durch Umsetzung eines löslichen DiphenylätherpolymerisateeIn order to make the applied electroconductive polymer insensitive to water, it is necessary that at least 5 to 10 % and preferably 10 to 20 % or more of the cationic groups of the diphenyl ether polymer are of a type that can react with the treated paper to fix or insolubilize the electroconductive polymer are befehlgt. For example, a particularly effective material is made by reacting a soluble diphenyl ether polymer
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das durchschnittlich etwa 1,6 restliche Chlormethylgruppen je Diphenylätherrest enthält, mit 15 NoI-J* bis-(2-Hydroxyäthyl)-sulfid» bezogen auf den gesamten Chlormethylgehalt des Polymerisates« und dann mit genügend Trimethylamine um die restliohen, niohtumgesetzten Chlormethylgruppen zu quaternisieren» erhalten.the average of about 1.6 remaining chloromethyl groups each Contains diphenyl ether residue, with 15 NoI-J * bis (2-hydroxyethyl) sulfide "based on the total chloromethyl content of the polymer" and then with enough trimethylamine to remove the remaining, to quaternize unreacted chloromethyl groups »obtained.
Zusätzlich zu Sulfoniumgruppen können quaternäre Ammoniumgruppen auf der Basis von Hexamethylentetramin ebenfalls diese gewünschte Wasserunempfindliohkeit hervorrufen. Ausserdem setzt das Vorliegen von Aminogruppen oder Aminosalzen» die aus der Umsetzung eines Teiles der Halogenmethylgruppen des als Zwischenprodukt verwendeten Halogenmethyldiphenylätherpolymerisates mit einfachen aliphatischen Aminen» wie Monoäthyl- oder Dimethylamln stammen» ebenfalls die Leichtigkeit herab» mit welcher das aufgebrachte Polymerisat von dem behandelten Papier entfernt wird. Der Mechanismus dieser Herbeiführung von Wasserunempfindlichkeit 1st nicht geklärt doch ist ersichtlich» dass zumindest bei den Sulfonium- und Hexamethylentetreminderivaten die chemische Umsetzung dieser Derivate mit den Cellulosefaser^ erfolgt» wenn das behandelte Papier getrocknet wird.In addition to sulfonium groups, quaternary ammonium groups can be used on the basis of hexamethylenetetramine also cause this desired water insensitivity. In addition, the presence of amino groups or amino salts depends on the reaction part of the halomethyl groups of the halomethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate with simple aliphatic amines »such as monoethyl or dimethyl amines» also reduces the ease with which the applied polymer is removed from the treated paper. The mechanism for inducing water insensitivity is not clarified but it is evident »that at least with the sulfonium and hexamethylenetetremin derivatives the chemical conversion These derivatives with the cellulose fibers occur when the treated paper is dried.
Die Verwendbarkelt der hler beschriebenen löslichen kationisohen ". (Methylendiphenylather) -Polymerisate als Zusätze für Papier und andere cellulosehaltige Produkte ist nicht auf die Verbesserung der Elektroleltfählgkelt der behandelten Produkte beschränkt.The usefulness of the soluble cationic ions described earlier. (Methylenediphenylether) polymers as additives for paper and other cellulosic products is not limited to improving the electrical properties of the treated products.
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Bs wurde welter gefunden» dass diese Zusätze auoh andere erwünschte Eigenschaften verbessern* beispielsweise die Nass- und Trookenfestlgkelt der behandelten Produkte erhöhen. Ein mit diesen Zusätzen behandeltes Papier hat eine verbesserte Geschmeidigkeit oder einen verbesserten "Griff" im Vergleioh mit Üblichen Polyamid- oder Melaminnaesfestigkeitszusätsen.It has also been found »that these additives also improve other desirable properties * for example the wet and Increase the troublesome strength of the treated products. One with these Paper treated with additives has improved pliability or an improved "handle" compared to conventional polyamide or melamine strength additives.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung» ohne sie zu beschränken. Falls nicht anders angegeben» sind alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.The following examples explain the invention without restricting it. Unless otherwise stated, all parts and percentages are based on weight.
A. Zu einer Lösung von 263O Teilen Chlormethyldlphenyläther mit einem Gehalt von 31,5 Gew.-^ Chlor und einem Durchschnitt von 2,70 Chlormethylgruppen je Diphenylätherrest (ClCHgVDPX) und 2630 Teilen 1,2-Dichloräthan wurden unter Rühren 16 Teile einer 50 jKigen Lösung von wasserfreiem Zinkchlorid in Methanol zugegeben. Die Polymerisation zu einem löslichen Diphenylätherpolymerisat wurde durch 21-stündiges Erhitzen des erhaltenen Gemisches bei 65 bis 70°C erzielt. Nach Wasohen mit Wasser zur Entfernung des Katalysators und von gelöstem HCl erhielt man 3^53 Teile einer Polymerisatlösung mit einem Gehalt von 67,2 % Feststoffen. Eine Probe des Polymerisates, die durch Ausfällen mit überschüssl-A. To a solution of 2630 parts of chloromethyldlphenyl ether with a content of 31.5 wt .- ^ chlorine and an average of 2.70 chloromethyl groups per diphenyl ether residue (ClCHgVDPX) and 2630 parts of 1,2-dichloroethane were stirred with 16 parts of a 50-liter Solution of anhydrous zinc chloride in methanol added. The polymerization to a soluble diphenyl ether polymer was achieved by heating the resulting mixture at 65 to 70 ° C. for 21 hours. After washing with water to remove the catalyst and dissolved HCl, 3 ^ 53 parts of a polymer solution with a solids content of 67.2% were obtained. A sample of the polymer, which by precipitation with excess
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gem Methanol Isoliert war« zeigte einen Gehalt von 21,7 Gew.-£ Seltenkettenohlor oder durchschnitt lieh etwa 1,60 ClCH2-Gruppen je DPX.gem methanol was Isolated "showed a content of 21.7 wt £ Seltenkettenohlor or borrowed average about 1.60 ClCH 2 groups per DPX.
B. Zu 200 Teilen dieser Polymerisatlösung mit einem Gehalt von 154,5 Teilen des löslichen Chlormethyldiphenylätherpolymerisates wurden unter Rühren 195 Teile Wasser mit einem Oehalt von 2,5 Teilen Natriumhydroxyd und dann 386 Teile 25 £iges wässriges Trimethylamin zugegeben. Die Reaktionstemperatur stieg auf etwa 45*C. Nach weiteren 2 Stunden bei 40 bis 450C war die Aminierung beendet, wie die Analyse auf ionisch gebundenes Chlorid zeigte. Die wässrige Phase des Produktes wurde abgetrennt und eingeengt, um SpurenB. To 200 parts of this polymer solution containing 154.5 parts of the soluble chloromethyldiphenyl ether polymer, 195 parts of water containing 2.5 parts of sodium hydroxide and then 386 parts of 25% aqueous trimethylamine were added with stirring. The reaction temperature rose to about 45 ° C. After a further 2 hours at 40 to 45 ° C., the amination was complete, as the analysis of ionically bound chloride showed. The aqueous phase of the product was separated off and concentrated to remove traces von 1,2-Diehloräthan und überschüssiges Triethylamin zu entfernen. Die zurückbleibende klare wässrige Lösung enthielt auf das Gewicht bezogen 4l,6 % eines löslionen quaternären Trimethylammoniumderivates von Poly-(methylendiphenyläther). Dieses katio- ' nische Produkt hatte als 20 #ige wässrige Lösung eine Brookfield-Viskosität von 17 oP bei 24eC (75eP) und einen pH-Wert von 7#0.to remove 1,2-diehlorethane and excess triethylamine. The remaining clear aqueous solution contained 41.6 % by weight of a soluble quaternary trimethylammonium derivative of poly (methylenediphenyl ether). This cationic 'niche product had 20 #ige aqueous solution has a Brookfield viscosity of 17 oP at 24 e C (75 e P) and a pH of 7 # 0th
C. In entsprechender Welse wie oben unter Abschnitt A beschrieben, wurden verschiedene Chlormethyldiphenyläther mit durchschnittlich etwa 1,0 bis 3,5 Chlormethylgruppen je Molekül unter Bildung von löslichen Polymerisaten mit einem Durchschnitt von etwa 0,05 bis 2,5 restlichen Chlormethylgruppen je Diphenylätherrest polymerisiert. Brommethyldiphenyläther polymerisieren entsprechend.C. In corresponding catfish as described above under Section A, different chloromethyl diphenyl ethers with an average of about 1.0 to 3.5 chloromethyl groups per molecule with the formation of polymerized soluble polymers with an average of about 0.05 to 2.5 residual chloromethyl groups per diphenyl ether radical. Bromomethyldiphenyl ethers polymerize accordingly.
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Bei der Herstellung von kationischen Derivaten der löslichen Halogenmethyldiphenylätherpolymerisate nach den oben unter B beschriebenen allgemeinen Verfahren wird gewöhnlich eine Temperatur von 20 bis 45°C für die Aminierung bevorzugt» während eine Temperatur im Bereich von 30 bis 70*C oft für die Umsetzung der restlichen Halogenmethylgruppen mit organischen Sulfiden zweokm&ssiger ist. Bei der Herstellung der gemischten kationischen Polymerisate wird gewöhnlich zuerst eine Menge des weniger reaktiven Reagens* berechnet auf der Basis des Gehaltes an restliohen Halogenmethylgruppen und des gewünschten Substitutionsgrades, zugegeben und bis zu dem gewünschten Orad reagieren gelassen. Dann wird eine ausreichende Menge des reaktiveren Reagens zugegeben* um die restliohen Halogenmethylgruppen in kationische Gruppen zu überführen.In the preparation of cationic derivatives of the soluble halomethyldiphenyl ether polymers by the general processes described above under B, a temperature of 20 to 45 ° C. is usually preferred for the amination, while a temperature in the range of 30 to 70 ° C. is often preferred for the reaction of the remaining halomethyl groups is two-dimensional with organic sulphides. In the preparation of the mixed cationic polymers, an amount of the less reactive reagent *, calculated on the basis of the content of residual halomethyl groups and the desired degree of substitution, is usually added first and allowed to react to the desired degree. Then a sufficient amount of the more reactive reagent is added * to convert the remaining halomethyl groups into cationic groups.
Typische Beispiele der löslichen kationischen Diphenylätherpoty merisate, die nach dieser allgemeinen Verfahrensweise hergestellt wurden, sind in Tabelle VI und VII angegeben.Ausser dem Dimethyldodeoylaminderivat, das in Wasser eine wolkige Dispersion ergab, jedoch in wässrigem Methanol vollständig löslich war, waren diese kat ionischen Derivate alle zumindest zu 1 % in Wasser bei Zimmertemperatur löslich.Typical examples of the soluble cationic Diphenylätherpoty merisate prepared by this general procedure are given in Tables VI and VII. Except for the dimethyldodeoylamine derivative which gave a cloudy dispersion in water but was completely soluble in aqueous methanol, these cationic derivatives were all at least 1 % soluble in water at room temperature.
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Beispiel 12 Elektroleitfähigkeitsprüfungen Example 12 Electrical Conductivity Tests
Als vorläufiges Hass der Wirksamkeit der verschiedenen kationisohen Diphenylätherpolymerisate für die Verbesserung der Elektroleitfähigkeit von Papier, wurde der Oberfläohenwiderstand von behandelten Testbogen naoh der in ASIH D-257-61 beschriebenen Methode bestimmt. Zwar ist diese Prüfung empfindlich auf geringe Abänderungen in der Verfahrensweise» jedoch waren die bei gleichlaufenden Prüfungen erhaltenen Werte im allgemeinen innerhalb eines Paktors von 10 reproduzierbar.As a preliminary hatred of the effectiveness of the various kationisohen Diphenyl ether polymers for improving the electrical conductivity of paper, the surface resistance of treated test sheets was determined according to the method described in ASIH D-257-61 certainly. Although this test is sensitive to minor changes in the procedure »but those were concurrent Tests obtained values are generally reproducible within a factor of 10.
Das Prüfverfahren umfasste das Beschichten eines gewogenen Standardtestbogens von 23*2 kg je Riese (51 lbs./ream) eines gebleichten Sulfitpapiers« das auf einer Seite mit dem gewünschten kationisohen Polymerisat geleimt war« das im allgemeinen als 25 £ige wässrige Lösung unter Anwendung eines üblichen drahtgewiokelten Heyer-Stabauftraggerätes zur Erzielung von etwa einer 7 bis 8 £igen Polymerisataufnahme, bezogen auf Trockengewicht« aufgebracht wurde. Die behandelten Bogen wurden 5 Hinuten in einem Ofen bei 110*C (250 *P) getrocknet* gewogen und in Prüf streif en geschnitten. Die ' PrUfstreifen wurden dann für 24 Stunden bei Zimmertemperatur (etwa 23°C) vor der Messung der Oberflächenleitfähigkeit auf die gewünschte Prüffeuchtigkeit konditioniert.The test procedure involved coating a standard weighted test sheet of 23 * 2 kg per ream (51 lbs./ream) of bleached sulfite paper "which was sized on one side with the desired cationic polymer" which was generally 25 pounds aqueous solution using a conventional wire-wound Heyer rod applicator to achieve about a 7 to 8-pound strength Polymer uptake, based on dry weight «was applied. The treated sheets were placed in an oven at 110 ° C for 5 minutes (250 * P) dried * weighed and cut into test strips. The ' Test strips were then placed on the surface for 24 hours at room temperature (about 23 ° C) before measuring the surface conductivity desired test humidity conditioned.
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Typische Werte für den Oberf läohenwlderstand von Papier« das mit verschiedenen löslichen* wie in Beispiel 11 beschrieben« hergestellten kationionischen Dlphenylätherpolymerlsaten behandelt war«sind in den Tabellen YI und VII angegeben. Die verwendeten katlonisohen Polymerisate sind in den Tabellen durch den restlichen Chlormethylgehalt des als Zwischenprodukt verwendeten Polymerisates« ausgedruckt als £-Seltenkettenohlor« durch das bei der Herstellung des kationlsohen Derivates verwendete Amin und/oder Sulfid und durch die durchschnittliche Zahl von kationisohen Gruppen (Z) je Diphenylätherrest (Durchschnitt Z/DPÄ) charakterisiert. Dieses letztere Verhältnis wurde aus dem Halogenmethylgehalt des Zwisohenproduktpolymerisates und dem Molverhältnis der Amin- und/oder Sulfidreaktionskomponenten berechnet.Typical values for the surface forest level of paper «that with various soluble * as described in Example 11 «prepared cationic Dlphenylätherpolymerlsaten treated war «are given in Tables YI and VII. The used Katlonisohen polymers are in the tables by the remaining chloromethyl content of the used as an intermediate Polymerisates “printed out as a rare chain hollowor” by the one used in the preparation of the cationic derivative Amine and / or sulfide and by the average number of cationic groups (Z) per diphenyl ether radical (average Z / DPÄ). This latter ratio was derived from the halomethyl content of the intermediate polymer and the molar ratio of the amine and / or sulfide reaction components calculated.
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3SL 1/61-86063SL 1 / 61-8606
ätherpolymerisaten behandelt war ätherpolymerisa th was treated
Kationisches Methylendiphenylätherpolymerisat Cationic Methylendiphenyläther p olymerisat
Cla Cl a
SulfidAmine and / or
sulfide
Z/DPÄ2 average
Z / DPÄ 2
äthanolDimethylamino
ethanol
aminamine
Polymeraufnahme Polymer absorption
7,0 % 7,8 % 7,4 #7.0 % 7.8 % 7.4 #
9.3 * 12,4 % 9.3 * 12.4 %
5.4 % 5.4 %
7.2 % 7.2 %
6.3 # 6,3*6.3 # 6.3 *
7 % 7% rel.F. 33 rel.F. 33 % % rel.F. rel.F. 57»5 57 »5 4> 4> rel.P.rel.P.
4,8 χ 1010 7,6 χ 108 5,0 χ 107 4.8 χ 10 10 7.6 10 8 5.0 χ 10 7
3,0 χ 109 2,3 x 108 1,4 χ 107 3.0 χ 10 9 2.3 x 10 8 1.4 χ 10 7
4,5 Χ* 1011 4,2 χ 109 1,0 χ 108 4.5 Χ * 10 11 4.2 χ 10 9 1.0 χ 10 8
1,41.4
1,01.0
1,41.4
4,24.2
1,7 1,21.7 1.2
χ 1012 4,1 χ 1O9 6,0 χ 107 χ 10 12 4.1 χ 1O 9 6.0 χ 10 7
χ 1015 6,0 χ 1010 4,5 x 108 χ 10 15 6.0 χ 10 10 4.5 x 10 8
χ 1011 5,4 χ 109 2,7 x 108 χ 10 11 5.4 χ 10 9 2.7 x 10 8
χ 1012 4,2 χ 109 1,1 χ ΙΟ8 χ 10 12 4.2 χ 10 9 1.1 χ ΙΟ 8
x 10* 9,0 x 108 5,3 x 107 x 10 * 9.0 x 10 8 5.3 x 10 7
χ 1012 1,0 χ 1010 1,9 χ 108 χ 10 12 1.0 χ 10 10 1.9 χ 10 8
χ 1015)c >(8 χ 1013)c 1,2 χ 1011 χ 10 15 ) c > (8 χ 10 13 ) c 1.2 χ 10 11
a. Gew.-Ji Seitenkettenchlor In dem als Zwischenprodukt verwendeten Chlormethyldiphenylätherpolymerisat.a. Weight Ji side chain chlorine in the chloromethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate.
b. Durchschnittliche Zahl von kationisohen Gruppen je Diphenylätherrest.b. Average number of cationic groups per diphenyl ether residue.
c. Drösser als maximale Instrumentenablesung von 8 χ 10 -^c. Drösser as a maximum instrument reading of 8 χ 10 - ^
cn cn cocn cn co
ElektroleitfShigkeit von Papier, das mit löslichen gemischt kationlachenElectrical conductivity of paper that is mixed with soluble cations Methylendiphenyl&therpolymerlsaten behandelt warMethylenediphenyl & therpolymerlsaten was treated
Nr. Oew.-jß Amin und/oder durchschnitt 1. Polymer- 7 % 33 % 57,5 % to Cla Sulfid Z/DPK& aufnahme rel.P. rel.P. rel.P.No. Oew.-jß amine and / or average 1st polymer 7 % 33 % 57.5 % to Cl a sulfide Z / DPK & uptake rel.P. rel.P. rel.P.
DimethylaminDimethylamine
0,950.95
COCO
CO
MonomethylaminMonomethylamine
0,660.66
ThiodiglykolThiodiglycol
0,500.50
IOcn
IO
HexamethylentetraminHexamethylenetetramine
0,510.51
UnbehandeltetUntreated
+ Thiodiglykol+ Thiodiglycol
> Kontrollorüfboscen> Inspection office
0,370.37
6,4"Ji 3,6 X 109 2,4 χ 108 2,9 x 107 6.4 "Ji 3.6 X 10 9 2.4 χ 10 8 2.9 x 10 7
7.2 % 7.2 % 7,4 x 109 3,0 χ 108 4,3 x 107 13,5 % 7.4 x 10 9 3.0 χ 10 8 4.3 x 10 7 13.5 % lA * 1010 2,7 x 108 5,6 X 106 lA * 10 10 2.7 x 10 8 5.6 X 10 6
8.3 % 8.3 % 3,4 χ 1010 8,4 χ 108 6,0 χ ΙΟ7 9,6 % 3.4 χ 10 10 8.4 χ 10 8 6.0 χ ΙΟ 7 9.6 % 1,4 χ 1012 9,0 χ 109 2,3 x 108 1.4 χ 10 12 9.0 χ 10 9 2.3 x 10 8
»(8 χ 1015)c>(8 x 1013)o 1,2 χ 1011 »(8 χ 10 15 ) c> (8 x 10 13 ) o 1.2 χ 10 11
a. Gew. -56 Seltenkettenchlor in dem als Zwischenprodukt verwendeten Chlormethyldiphenyl&therpolymerisat. jsta. Weight -56 rare-chain chlorine in the chloromethyldiphenyl ether polymer used as an intermediate. jst
b. Durchschnittliche Zahl von kationischen Gruppen je Dlphenylätherrest. cx>b. Average number of cationic groups per phenyl ether residue. cx>
c. Grosser als maximale Instrumentenablesung von 8 χ 10 ^Jt. · c. Larger than the maximum instrument reading of 8 χ 10 ^ Jt. · ^,^,
Aua den Werten der Tabellen VI und VII ist ersichtlich» dass die Behandlung mit diesen löslichen kationisohen (Methylendiphenyläther)-Polymerisaten wirksam zu Herabsetzung des Oberfläohemriderstandes von Papier ist, d.h. dessen Elektroleitfählgkelt erhöht. Das Ausmass der Wirksamkeit wird durch solche Faktoren, wie den kationischen Gehalt des Polymerisates« die Menge an in das Papier eingebrachtem Polymerisat (Polymeraufnahme) und der Struktur der kationisohen Gruppen beeinflusst. Unter den in diesen Tabellen angegebenen Prüfbedingungen setzten die Zusätze den Oberfläol«*nwider*tand um einen Faktor von ICr bis 10 bei 57*5 % rel.F., zumindt. 10^ bis 105 bei 33 % rel. P. und mehr als 101 bis 10* bei 7 % rel.P. herab.It can be seen from the values in Tables VI and VII that treatment with these soluble cationic (methylenediphenyl ether) polymers is effective in reducing the surface resistance of paper, ie increasing its electrical conductivity. The degree of effectiveness is influenced by factors such as the cationic content of the polymer, the amount of polymer introduced into the paper (polymer uptake) and the structure of the cationic groups. Under the test conditions given in these tables, the additives set the surface resistance by a factor of ICr to 10 at 57 * 5 % relative humidity, at least. 10 ^ to 10 5 at 33 % rel. P. and more than 10 1 to 10 * at 7 % rel. down.
Beispiel 13Example 13 BlektrofaxprüfbogenBlektrofax test sheet
Unter Verwendung einer 20 £igen wässrigen Lösung des elektroleitfähigen Prufpolymerisates und einer genormten drahtgewiokelten Heyer-Stabauftragsvorriohtung wurden Testbogen von 18,2 kg (40 Ib) Papiermaterial, das zur Verwendung bei dem Elektrofaxverfahren vorbereitet war, auf einer Seite mit etwa 0,4.5 bis 0,68 kg (1,0 bis 1,5 lbs) elektroleitffihigem Polymerisat/307 m2 · (3300 ft2) Papieroberfläche oder etwa 2,5 bis 4,0 0ew.-£ eingebrachtes Polymerisat auf Trookengewichtsbasis beschichtet. Die Rückseite jedes Bogens wurde dann in ähnlicher Welse mit einerUsing a 20% aqueous solution of the electroconductive test polymer and a standardized wire-wound Heyer rod applicator, test sheets of 18.2 kg (40 lb) of paper material, which had been prepared for use in the electrofax process, were about 0.4.5 to 0 on one side , 68 kg (1.0 to 1.5 lbs) of electroconductive polymer / 307 m 2 x (3300 ft 2 ) paper surface or about 2.5 to 4.0 weight percent of the charged polymer on a trooken weight basis. The back of each bow was then similar to a catfish
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H.95538H.95538
photoleitenden Schioht von Zinkoxyd in einem Styrol-Butadien-Latexbindemittel unter Bildung eines gleichmässigen Decküberzuges von etwa 10 kg/507 m (22 lbs/3300 f t ) auf Trockengewichtsbasis beschichtet. Nach Altern dieser Prüfbogen für etwa 24 Stunden bei dem gewünschten Feuchtigkeitsgrad wurden Abzüge nach dem elektrographisohen Verfahren unter Verwendung eines Standardprüfmusters und eines handelsüblichen flüssigen Toners hergestellt. Die Qualität jedes Abzugs wurde durch sorgfältigen Vergleich mit KontrollabzUgen bestimmt. Typische Ergebnisse sind in Tabelle VIII angegeben.photoconductive layer of zinc oxide in a styrene-butadiene latex binder forming a uniform topcoat of approximately 10 kg / 507 m (22 lbs / 3300 f t) on a dry weight basis coated. After aging these test sheets for about 24 hours at the desired humidity level, prints were made according to the electrographic method using a standard test sample and a commercially available liquid toner manufactured. The quality of each print was determined by careful comparison with control prints. Typical results are given in Table VIII.
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co ο coco ο co
PrüfresultateTest results
5Jr *5Jr *
Katioriisciies BPÄ-Polymerisat Katioriisciies BPÄ polymer
Amine Amines
Oberflächen-Widerstand Λ. Kopierintensit&tSurface resistance Λ. Copy intensity
Rück-Return
keineno
1-2 Trimethylamin 1-2 trimethylamine
1-3 rel.P. 56 % rel.P. 25 # rel.P. 65 % rel.P. 1-3 rel.P. 56 % RH 25 # rel.P. 65 % RH
Ausblutenbleed out
2-1 2-42-1 2-4
2,0 χ 10U 4,4 χ 1,5 x 109 1,6 χ
schlecht
sehr gut 2.0 χ 10 U 4.4 χ 1.5 x 10 9 1.6 χ bad
very good
gut
sehr gutWell
very good
DimethylaminoäthanolDimethylaminoethanol
Trimethylamin + DimethylaminTrimethylamine + dimethylamine
5,2 χ ΙΟ10 5,35.2 χ ΙΟ 10 5.3
ausgezeich- sehr gutexcellent- very good
netnet
1,7 x 108 1,2 χ 10*1.7 x 10 8 1.2 χ 10 *
TrimethylaminTrimethylamine
+ Hexamethylen- Q + Hexamethylene Q
tetramin 5,8 χ ΙΟ-' 8,4 χ 10 sehr gut sehr guttetramin 5.8 χ ΙΟ- '8.4 χ 10 very good very good
intensiv keines keine schwach keine beträchtlichintense none none weak none considerable
sehr gut sehr gut keinevery good very good none
keineno
keinesnone
keinesnone
a. Bei 25 % rel.P.a. At 25 % RH
cn cn GO cn cn GO
Die typischen Prüfergebnisse, die in Tabelle VIII angegeben sind« zeigen das durrch Behandlung das Papiermaterials mit den kationisohen (Hethylendiphenyläther)-Polymerisaten verbesserte elektrographische Kopieren. Es sei darauf hingewiesen, dass die durch ungenügende Elektroleitfiihigkeit hervorgerufene RUckkopie durch Behandlung mit den kationischen Polymerisaten beseitigt wurde. Das Ausbluten des elektroleitfähigen Polymerisates in die fotoleltfähige Schicht« wie es sieh durch fleckiges oder gesprenkeltes Aussehen des bedruckten Bogens zeigte, war besonders auffallend bei dem Dimethylaminoäthanolderivat. Wie jedoch aus Tabelle VIII und aus anderen ähnliehen Prüfungen hervorging, macht das Vorhandensein von kleineren Mengen nichtquaternärer kationischer Gruppen in dem löslichen Diphenylätherpolymerisat das elektroleitfähige Polymerisat unbeweglich und gibt daher eine gleiohmässigere Druckqualität.The typical test results given in Table VIII « show that by treating the paper material with the cationic ions (Ethylene diphenyl ether) polymers improved electrographic Copy. It should be noted that the copy back caused by insufficient electrical conductivity Treatment with the cationic polymers was eliminated. The bleeding of the electroconductive polymer in the photoconductive Layer «as it looks through blotchy or speckled The appearance of the printed sheet was particularly conspicuous with the dimethylaminoethanol derivative. However, as shown in Table VIII and emerged from other similar tests, makes presence of smaller amounts of non-quaternary cationic groups in the soluble diphenyl ether polymer, the electroconductive one Polymer is immobile and therefore gives a more uniform Print quality.
BAD OFUGINALBATH OFUGINAL
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